Файл: Миловзоров, В. П. Электромагнитные устройства автоматики учебник.pdf

В табл. 7.2 приведены параметры магнитных усилителей серии УСОБ (усилитель силовой однофазный без обратной связи) общепро­ мышленного применения, выполненных по схеме рис. 2.10, а и пред­ назначенных для работы в схемах автоматического управления и ре­ гулирования при напряжении питания 220 и 380 в переменного тока частотой 50 или 60 гц. Постоянная времени усилителей порядка

0,4 сек.

В табл. 7.3 приведены данные усилителей УСО (усилитель сило­ вой однофазный) с самонасыщением, выполненных по схеме рис. 3.1, в и поставляемых с блоками селеновых или кремниевых выпрямите­ лей. Постоянная времени этих усилителей порядка 0,2 сек. Все уси­ лители имеют три обмотки управления (постоянного тока), одна из которых служит обычно для смещения, вторая — для подачи сигнала управления, а третья может быть использована для управле­ ния или комбинированной обратной связи.

При этом в усилителях мощностью до 100 ква обмотки управления

от 100 до 250 ква только одинаковыми.

Усилители УСОБ ввиду отсутствия выпрямителей более надежны и имеют большую перегрузочную способность по току, чем усилители

,УСО.

Сердечники усилителей УСО и УСОБ представляют собой двухщтержневой П-образный магнитопровод (см. рис. 2.2, а), шихтованный из пластин электротехнической стали Э320 или ЭЗЗО толщиной 0,35 мм.

171

На каждом стержне сердечника насажено по одной катушке рабочей обмотки и по три катушки обмотки управления. Катушки рабочих обмоток, расположенные на одном магнитопроводе, могут быть соеди­ нены между собой с помощью перемычек на выводных зажимах после­ довательно или параллельно в зависимости от напряжения питания и образуют одну обмотку дор. Каждая из обмоток управления состоит из четырех катушек, намотанных на каждом из стержней двух П-образных сердечников и соединенных последовательно.

Магнитные усилители имеют нормальное (УСО), экспортное (УСОЭ) и тропическое (УСОТ) исполнения.

ч а с т ь в т о р а я МАГНИТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВЫХ (ДИСКРЕТНЫХ) УСТРОЙСТВ

Г л а в а VIII

ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ СХЕМ С ФЕРРОМАГНИТНЫМИ СЕРДЕЧНИКАМИ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ

§ 8.1. МАГНИТНЫЙ СЕРДЕЧНИК КАК ТЕХНИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО РЕАЛИЗАЦИИ ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ

Для обработки информации в цифровой форме в системах автома­ тического управления и в вычислительной технике, как известно,

цы (1).

Математические и логические операции производят на основе ал­ гебры логики, предметом рассмотрения которой являются так назы­ ваемые в ы с к а з ы в а н и я .

Под высказыванием понимают утверждение, которое может ока­ заться либо истинным, либо ложным. Следовательно, истинность вы­

то логические операции между ними можно записать математически.

когда истинны все (в данном случае два) простые высказывания. Схему, осуществляющую эту логическую операцию, называют схемой совпа­ дения, где подчеркивается совпадение двух истинных простых выска­ зываний.

173

Логическое умножение представим в виде таблички, где показаны значения истинности сложного высказывания Р в зависимости от значений истинности простых высказываний А и В:

А1

Р = Ä О

Итак, элементы с двумя ярко выраженными состояниями могут быть основой при создании цифровых вычислительных и управляю­ щих машин, работающих по двоичной системе счисления.

Одним из таких элементов является сердечник из ферромагнитно­ го материала, обладающего прямоугольной петлей гистерезиса. При­ менение его основано на свойстве этих материалов сколь угодно дол­

Работа магнитных элементов в машине сводится к запоминанию информации в виде остаточной индукции и тредаче информации в виде электрических импульсов в следующие сердечники или другие элементы.

Исходным состоянием сердечника является —Вг. В случае пере­ дачи (записи) единицы во входную обмотку швх сердечника подается импульс тока, который создает напряженность + # т > Я с, и сер-

174

ив магнитном элементе будет записана единица.

Вслучае передачи нуля импульс либо отсутствует, либо создает во входной обмотке напряженность, соответствующую, например, точке а и недостаточную для перемагничивания сердечника. После

прекращения импульса состояние сердечника определяется точкой b с индукцией, близкой к точке —Вг\ в магнитном Элементе будет за­ писан нуль.

Для считывания (выявления) информации в обмотку считывания Ц’счит подается импульс тока, создающий отрицательную напряжен­ ность— Н т. Если сердечник хранил 1, он перемагнитится от -\-Вг до —В г и в его выходной обмотке наведется относительно большой им­ пульс э. д. с., который и свидетельствует о считанной единице. Дан­ ный импульс может передать или записать эту единицу в нагрузку (обычно другие сердечники устройств). Если сердечник хранил нуль, то его индукция под действием импульса считывания изменится лишь от точки b до —В т, и в выходной обмотке наведется только э. д. с. помехи.

При записи единицы от источника' энергии к нагрузке, которой являются один или несколько сердечников, должна быть передана энергия. Эта энергия передается от выходной обмотки передающего сердечника к входной обмотке воспринимающего сердечника либо че­ рез пассивные цепи связи (обычно с полупроводниковыми диодами), либо через активные цепи с усилительными элементами в цепях свя­ зи (транзисторами). Первые элементы называют м а г н и т о д и о д ­

При создании цифровых вычислительных машин стремятся уве­ личить их быстродействие. Нередко частота передачи информации в цифровых вычислительных машинах достигает нескольких сотен ки­ логерц. С этой частотой под действием импульсов тока или напряжения перемагничиваются сердечники, открываются и запираются диоды и транзисторы.

Далее рассмотрены особенности работы магнитных элементов в им­ пульсном режиме при указанных частотах.

§ 8.2. ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПЕТЛЕЙ ГИСТЕРЕЗИСА

Поведение ферромагнитного сердечника при относительно низкой частоте перемагничивания определяется статической петлей гистере­ зиса. Влияние частоты перемагничивания у ленточных сердечников проявляется в виде расширения петли гистерезиса (§ 1.3) за счет вихревых токов и магнитной вязкости. В ферритовых сердечниках из-за большого электрического сопротивления материала (см. § 1.4) влияние вихревых токов даже при частотах в сотни килогерц, как

175