Принцип действия магнитного усилителя - Способы коррекции измерительных схем. Принцип действия электромагнитных усилителей, их характеристики
Для изучения принципа действия магнитного усилителя рассмотрим его простейшую схему (рис.9, А, б), Состоящую из двух обмоток. Одна обмотка -- рабочая (или обмотка переменного тока)
Рисунок 9. Простейший магнитный усилитель (дросель насыщения).
С числом витков, другая -- обмотка управления (или управляющая) с числом витков. Обе обмотки размещены на общем ферромагнитном замкнутом сердечнике. На обмотку управления подается входной сигнал в виде напряжения постоянного тока или тока, подлежащего усилению. Последовательно с рабочей обмоткой включена нагрузка, напряжение на которой является выходным сигналом усилителя. Цепь рабочей обмотки получает питание от источника напряжения переменного тока (например, промышленной частоты 50 Гц). Сердечник одновременно намагничивается двумя полями: постоянным, созданным током, протекающим в обмотке, и переменным, созданным током, протекающим в обмотке. Если принять сопротивление рабочей обмотки чисто индуктивным, а форму тока -- близкой К Синусоидальной, то ток в нагрузке
Так как
То
(22.4)
Где--угловая частота питающего напряжения ; --индуктивность рабочей обмотки.
Напряженность магнитного поля в сердечнике создается именно током. Так как мы приняли допущение о синусоидальности тока, то и напряженность будет изменяться по синусоидальному закону. Амплитудное значение напряженности
(22.5)
Где --средняя длина пути магнитного потока в сердечнике. Выразим из уравнения (22.4) индуктивность рабочей обмотки:
Подставим сюда значение из уравнения (22.2) и значение из уравнения (22.5):
Где--динамическая (или действующая) магнитная проницаемость материала сердечника для переменной составляющей магнитного поля:(22.7)
Так Как с увеличением постоянной составляющей индукции В0 Амплитуда индукции остается неизменной, а растет (см. рис. 22.3), то, согласно формулам (22.6) и (22.7), проницаемость сердечника и индуктивность рабочей обмотки уменьшаются подмагничивании сердечника постоянным магнитным полем. Характер зависимостииот напряженности постоянного поля при показан на рис. 10. определяется током в обмотке управления:
(22.8)
Рисунок 10. Зависимость магнитной проницаемости и индуктивности от напряженности постоянного магнитного поля.
Рисунок 11. Электрическая схема дроссельного усилителя.
Из формул (22.4) и (22.6) следует, что при неизменном напряжении сетиток в цепи нагрузки может быть увеличен только за счет уменьшения магнитной проницаемости для переменной составляющей магнитного поля, так как остальные параметры (;;;;) не изменяются. Уменьшение магнитной проницаемости достигается за счет увеличения постоянного подмагничивающего поля в сердечнике, создаваемого управляющим током в соответствии с уравнением (22.8).
При изменении тока нагрузки будет изменяться и падение напряжения на нагрузке, т. е. выходной сигнал. Мощность, выделяемая в нагрузке, может во много раз превышать мощность, расходуемую в управляющей обмотке, т. е. схема обладает усилительными свойствами и ее можно рассматривать как простейший магнитный усилитель. Такой усилитель называют еще дроссельным, поскольку изменение тока в нагрузке обеспечивается за счет изменения индуктивности рабочей обмотки, т. е. сопротивления дросселя -- катушки с сердечником (рис. 11).
Рассмотренная схема по рис.9 имеет серьезные недостатки и крайне редко применяется на практике. Дело в том, что замыкающийся по сердечнику переменный магнитный поток наводит в обмотке управления (как во вторичной обмотке трансформатора) переменную ЭДС. Поэтому выходной сигнал может влиять на входной. А усилители должны обладать однонаправленностью действия: только от входа к выходу. Для уменьшения значения переменного тока, протекающего по цепи управления под влиянием наведенной ЭДС, последовательно с управляющей обмоткой включают большую индуктивность. Однако при этом увеличивается инерционность усилителя: при быстрых изменениях входного напряжения ток управления изменяется медленно. Кроме того, увеличивается расход материала (так как необходим сердечник и для дросселя), возрастают габариты и вес усилителя.
Для уничтожения ЭДС, наводимой в обмотке управления, ис-
Рисунок 12. Магнитный усилитель на двух сердечниках.
Пользуются схемы магнитных усилителей с двумя одинаковыми сердечниками (рис. 12, А, б). Рабочая обмотка и обмотка управления имеют по две секции -- по одной на каждом сердечнике. Секции управляющей обмотки соединяются последовательно и встречно; следовательно, происходит взаимное вычитание ЭДС, индуцируемых в каждой секции. Поскольку сердечники и соответствующие обмотки на них одинаковы, происходит взаимное уничтожение (компенсация)ЭДС, наведенных переменным магнитным полем. Секции рабочей обмотки включены последовательно и согласно. В один полупериод питающего переменного напряжения переменный магнитный поток складывается с постоянным магнитным потоком в одном сердечнике и вычитается в другом сердечнике. В следующем полупериоде сердечники меняются ролями. Таким образом, совместное действие на цепь нагрузки обеих секций рабочих обмоток в каждый из полупериодов совершенно одинаково. Обе полуволны нагрузки будут симметричны (без четных гармоник), т. е. форма кривой тока будет менее искажена.
Похожие статьи
-
Магнитный усилитель -- это такой статический электрический аппарат, который предназначен для управления значением величины переменного тока с помощью...
-
В СИ с мультипликативной коррекцией погрешностей осуществляется выделение погрешностей СИ и управление ею коэффициентом преобразования СИ для минимизации...
-
Эффективным способом снижения действия помех, а, следовательно, и погрешностей в АЭП является фильтрация. Наиболее часто применяется линейная фильтрация....
-
Коррекция погрешностей производится одним из следующих способов: -калибровка; -аддитивная коррекция; -мультипликативная коррекция; -автоматическая...
-
Использование этого способа в ряде случаев позволяет свести точность измерения с помощью АЭП к точности использования образцовой меры. Способ требует...
-
Наиболее важным заданием усовершенствования средств измерения (СИ) является уменьшение всех составляющих его погрешностей, т. е. повышение точности...
-
Принцип действия рассматриваемого электропривода состоит в следующем: при отклонении положения панели СБ от оптимального положения относительно светового...
-
При данном способе коррекции уменьшение погрешностей осуществляется за счет смещения функции преобразования СИ (рисунок 3). Рисунок 3. Структурная схема...
-
Любой датчик или первичный измерительный преобразователь (ПИП) и последующие преобразователи измерительного канала (ИК) работают в сложных условиях,...
-
Проводники, Магнитные материалы - Электротехника. Электротехническое материаловедение
Задача 1 . Сопоставьте размеры и вес медной (=58 м/(Оммм2), D =8,9 г/см3) проволоки сечением S М Мм 2 и биметаллической (сталь (=7,7 м/(Оммм2), D =8,9...
-
Конструкция машины постоянного тока - Конструкция и принцип действия машины постоянно тока
Электротехническая промышленность в настоящее время выпускает электрические машины постоянного тока для работы в различных условиях. Корабельные машины...
-
Полный перечень электрооборудования В схеме присутствует асинхронный двигатель главного привода с короткозамкнутым ротором в закрытом обдуваемом...
-
Сопротивление якоря горячее. Ом, Где ф= 75°С - перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С). Коэффициент полезного действия при...
-
Способы изменения направления тока - Разработка стенда управления шаговым двигателем
При работе шагового двигателя требуется изменение направления маг-нитного поля независимо для каждой фазы. Изменение направления магнит-ного поля может...
-
Проектируемая система адаптивного управления представляет собой комплексную систему автоматического регулирования, состоящую из двух подсистем,...
-
Тип системы пуска определяет используемая энергия и конструкция основного пускового устройства (стартера). Для пуска автомобильных двигателей используют...
-
Принцип работы системы и функциональная схема САР В данной работе рассматривается система автоматического регулир Ования температуры воды в баке. Схема...
-
По ходу плавки в электродуговую печь требуется подавать различное количество энергии. Менять подачу мощности можно изменением напряжения или силы тока...
-
К энергетическим характеристикам плазмотрона относятся зависимости параметров дуги от условий работы - рода плазмообразующего газа, давления,...
-
Обоснование способа описания исходной АСР Для того чтобы проанализировать данную систему необходимо составить ее математическую модель. Каждый элемент...
-
ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ САМОДЕЛЬНЫХ СВАРОЧНЫХ АППАРАТОВ - Самодельные сварочные аппараты
В зависимости от используемого для сварки типа тока, различают сварочные аппараты постоянного и переменного тока. Сварочные аппараты с использованием...
-
Хотя габаритные размеры всех трех холодильников почти одинаковые, однако сильно отличается объем холодильной камеры и морозильного отделения. Таблица...
-
Характеристика пассивных радиоэлементов. Резисторы В схеме блока управления используются постоянные резисторы С5-16МВ (R15 - датчик тока на пороговом...
-
Рис.2. Принципиальная схема сортировочно-инспекционного конвейера ТСИ Конвейер сортировочно-инспекционный ТСИ предназначен для сортировки плодов и ягод...
-
Выбор схемы базирования и описание работы приспособления Анализируя техническое задание, эскиз детали под выполняемую операцию из ГОСТ 21495-76 выбираем...
-
Рис. 3.3. Схема замещения фазы асинхронного двигателя Полное сопротивление разветвления: Z R '( S ) = R R '( S ) + j* X R '( S ). Полное сопротивление...
-
Чтение схем газотурбинных установок - Характеристика рабочих процессов газотурбинной установки
Газотурбинный компрессор вентиляция запрессовка Газотурбинные установки могут действовать по открытому или замкнутому циклу. В первом случае рабочей...
-
Технологическая линия производства йогурта (Дополнение 1) состоит из следующего наименования оборудования: 1. Двухслойный резервуар 3000 л из пищевой...
-
Пост ручной дуговой сварки (РДС) Стационарный сварочный пост комплектуется: 1. Система вентиляции, 2. освещение, 3. заземление, 4. источник питания...
-
В основе работы станка лежит известный принцип образования эвольвенты окружности: производящая прямая СС1 неподвижна, а основная окружность вращается...
-
Принцип действия, Классификация - Источники тока (аккумуляторные батареи)
Основу химических источников тока составляют два электрода (катод, содержащий окислитель и анод, содержащий восстановитель), контактирующих с...
-
Назначение, область применения и место установки в производственном процессе Шнековый питатель ПШМ - 1 входит в состав аэрозоль транспортера и...
-
Теория автоматического управления (ТАУ) -- научная дисциплина, предметом изучения которой являются информационные процессы, протекающие в автоматических...
-
Общеизвестно, что пускозащитные реле компрессора и терморегулятор - наименее надежные элементы бытовых холодильных агрегатов отечественного производства....
-
Измерение скорости вращения вала основано на подсчете количества импульсов пришедших с датчика за определенный промежуток времени. В нашем случае за 1...
-
Электрооборудование. - Конструкция и принцип работы елктропечи
Рабочее напряжение электродуговых печей составляет 100 - 800 В, а сила тока измеряется десятками тысяч ампер. Мощность отдельной установки может...
-
Принцип действия асинхронного двигателя - Асинхронный двигатель
В обмотке статора, включенной в сеть трехфазного тока, под действием напряжения возникает переменный ток, который создает вращающееся магнитное поле....
-
Основной частью роторного измельчителя (см. рис.2.4) являются два массивных, горизонтально расположенных ротора (2) установленными в сварном коробе (1)....
-
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПРЕВЕНТОРОВ, ПЛАШЕЧНЫЕ ПРЕВЕНТОРЫ - Буровое оборудование
ПЛАШЕЧНЫЕ ПРЕВЕНТОРЫ Превентор, выпускаемый ВЗБТ (рис. ХШ.2) состоит из стального литого корпуса 7, к которому на шпильках крепятся крышки / четырех...
-
Кондиционеры предназначены для создания благоприятных температурно-влажностных условий в жилых и служебных помещениях. Кондиционеры классифицируют по...
Принцип действия магнитного усилителя - Способы коррекции измерительных схем. Принцип действия электромагнитных усилителей, их характеристики