1,95 Mb. страница25/31Дата конвертации28.09.2011Размер1,95 Mb.Тип Смотрите также: 25 ^ 7.1 Магнитные усилители Магнитные усилители применяются для управления электродвигателями самых различных типов, в том числе и электрическими исполнительными устройствами. Основным элементом МУ является замкнутый сердечник из ферромагнитного материала, рисунок 7.1. На сердечнике имеется две обмотки, одна из которых питается постоянным током и называется управляющей, а вторая переменным током и называется рабочей. а ба с О-образным сердечником; б с Ш-образным вердечником Рисунок 7.1 Упрощенные схемы магнитных усилителейНамагничивание сердечников осуществляется постоянным и переменным магнитными полями. Сигнал в виде напряжения U1 постоянного тока подается на управляющую обмотку, ток которой создает постоянную составляющую магнитного поля. Синусоидальное изменение переменной составляющей индукции обусловлено синусоидальным напряжением, приложенным к рабочей обмотке. К недостаткам простейшего МУ относятся следующие: в обмотке управления постоянного тока наводится значительная ЭДС переменного тока; усилитель не обладает чувствительностью к полярности входного постоянного сигнала; усилитель имеет зону нечувствительности, в пределах которой изменение постоянного тока не вызывает заметного изменения силы тока в рабочей обмотке. Для устранения перечисленных недостатков используются более сложные схемы, рисунок 7.1, б. В них управляющая обмотка расположена на средней части Ш-образного сердечника. Магнитные потоки Ф1 и Ф2, создаваемые намагничивающими силами переменного тока в среднем сердечнике, направлены навстречу друг другу и исключают индуктирование ЭДС переменного тока в обмотке управления. Сечение средней части сердечника равно сумме сечений крайних сердечников. Поэтому при равенстве магнитных потоков Ф1 и Ф2 в обмотке управления, размещенной на среднем сердечнике, не будет наводиться ЭДС переменного тока. Для того, чтобы МУ стал чувствительным к полярности входного сигнала, необходимо на среднем сердечнике МУ иметь дополнительную обмотку, называемую обмоткой смещения, к которой подводится постоянное напряжение смещения, на рисунке 7.1, б не показана. Благодаря этому смещению создается постоянное подмагничивание, что позволяет МУ стать чувствительным к знаку сигнала, поступающего на управляющую обмотку. С увеличением подмагничивающего поля изменяется магнитное состояние материала сердечника, т.е. уменьшается его магнитная проницаемость. Сила тока в рабочей обмотке МУ (в А)где R = Rр + Rн активное сопротивление обмотки и нагрузки, Ом; xL = yL= 0,8pBy2 ~se~/l реактивное сопротивление, Ом; B частота ЭДС сети, Гц; y2 ~ - число витков в обмотке; s сечение магнитопровода, см2; e~ - магнитная проницаемость, Гн/м; l длина средней силовой линии магнитопровода, м.Уменьшение e~ приводит к увеличению xL и I2. Если через обмотку управления пропустить постоянный ток I1, то в сердечнике будут действовать постоянная и переменная слагающие магнитной индукции. По мере увеличения постоянного напряжения постоянная составляющая магнитной индукции возрастает и магнитная проницаемость в сердечнике меняется. Таким образом, путем изменения силы тока подмагничивания I1 можно управлять переменным током в рабочей обмотке МУ, а следовательно, и в соединенной с ней последовательно нагрузке Rн. Коэффициент усиления по мощности МУ (без обратных связей) имеет сравнительно небольшое значение (порядка нескольких десятков):где ^ Рн мощность, выделяемая в нагрузке при подмагничивании, кВт; Ру мощность, затрачиваемая в цепи управления, кВт.Для изменения коэффициента усиления в МУ используются обратные связи внешние и внутренние. Рассмотрим нереверсивную схему бесконтактного управления двигателем постоянного тока независимого возбуждения, см. рисунок 7.2. Ток I1 в первичной обмотке трансформатора, подключенной к источнику питания напряжением U1, регулируется магнитным усилителем МУ. При отсутствии управляющего сигнала Uу на обмотку управления yу магнитного усилителя сопротивление рабочих обмоток yр этого усилителя Zр значительно, поэтому ток I1 настолько мал, что напряжение на выходе трансформатора U2 0. При подаче управляющего сигнала Uу происходит насыщение магнитопровода МУ, сопротивление рабочих обмоток Zр уменьшается, а ток в первичной обмотке трансформатора увеличивается. При этих условиях напряжение U2 на выходе трансформатора возрастает до требуемого значения. Переменный ток I2 во вторичной цепи трансформатора посредством выпрямителя B преобразуется в постоянный ток Iа, который, проходя по обмотке якоря двигателя М, вызывает вращение якоря. Обмотка возбуждения ОВ двигателя включена в сеть постоянного тока на напряжение Uа. Рисунок 7.2 Схема бесконтактного управления двигателем постоянного тока с применением магнитного усилителяВ зависи
Игумнов Н. П. Типовые элементы и устройства систем автоматического управления 4 чел. помогло.
7.1 Магнитные усилители - Игумнов Н. П. Типовые элементы и устройства систем автоматического управления
Комментариев нет:
Отправить комментарий