Схема системы автоматического регулирования с электромагнитной муфтой
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В°чение коэффициента усиления по мощности, можно значительно снизить постоянную времени (например, при Кос = 0,96 в 25 раз), т. е. улучшить быстродействие усилителя. Достигается это за iет уменьшения числа витков (т. е. индуктивности) обмотки управления усилителя. Другим способом уменьшения постоянной времени является увеличение частоты питания f, что также следует из уравнения. Поэтому для магнитных усилителей используют источники питания повышенной частоты (400, 500, 1000 Гц). Для усилителей малой мощности постоянная времени может быть снижена до нескольких миллисекунд, а для большой мощности - до нескольких десятков миллисекунд.
Регулировка коэффициента обратной связи
Для регулировки коэффициента обратной связи используют два способа: изменение числа витков обмотки обратной связи и изменение тока в обмотке обратной связи. При использовании первого способа обмотку обратной связи выполняют с отводами, что позволяет ступенчато изменять Кoc. При втором способе обычно используют регулировочные резисторы, обеспечивающие плавное изменение Кoc. Регулировочный резистор в усилителе с обратной связью по току подключается параллельно обмотке обратной связи (рис.17, а), а в усилителе с обратной связью по напряжению - последовательно этой обмотке (рис. 17, б). В магнитных усилителях с обратной связью по току регулировочный резистор Rрег подключают параллельно не ко всей обмотке
Рисунок 17 - Схема регулировки коэффициента обратной связи
woc, а только к части ее витков, составляющих примерно 10-20 от общего числа витков woc, для чего делается специальный отвод. Делается это для того, чтобы не возрастала значительно инерционность усилителя. Ведь образованный обмоткой и регулировочным; резистором замкнутый контур замедляет изменение потока тем больше, чем больше его индуктивность.
Если регулировочный резистор подключен параллельно к части; витков обмотки обратной связи woc2 (рис. 17, а), то коэффициент: обратной связи определяется по формуле
или
Для обратной связи по напряжению (рис. 17, б) ток обратной связи
Тогда
Следовательно, при любом виде обратной связи (по току или по напряжению) сопротивление регулировочного резистора учитывается введением в формулу для регулировочного коэффициента Крег.
Рисунок 18 - Статические характеристики магнитных усилителей с разными коэффициентами обратной связи
Характеристики реального магнитного усилителя с обратной связью
Статические характеристики вход-выход реального магнитного усилителя с различными значениями коэффициента обратной связи показаны на рис. 18. При увеличении коэффициента обратной связи характеристика становится несимметричной и смещается влево параллельно оси абiисс. Ток в цепи нагрузки при сигнале Iy=0 уже не будет равен его минимальному значению Iн0, его значение увеличится с ростом Кос (точки 1,2,3). Ток холостого хода в реальном усилителе не равен нулю. При наличии обратной связи этот ток поступает в обмотку woc и создает дополнительное подмагничивание, смещая характеристику усилителя.
Для уменьшения тока холостого хода в усилителе с положительной обратной связью применяют специальную обмотку смещения wCM. Напряженность магнитного поля, создаваемого этой обмоткой, должна быть равна напряженности поля, создаваемого обмоткой обратной связи woc при прохождении по ней тока Iн0, т. е. Нсм = Iн0woc / l противоположна по направлению. В этом случае обмотка смещения будет полностью компенсировать подмагничивающее действие обмотки обратной связи при отсутствии управляющего сигнала (1у = 0). При приближении значения коэффициента обратной связи к единице есть опасность перехода усилителя в релейный режим. Как уже отмечалось, обычно принимают величину Кoc - 0,96. Однако при использовании высококачественных сердечников и выпрямителей со стабильными параметрами и при незначительных колебаниях температуры внешней среды величина Кoc может быть доведена до 0,98-0,99. При этом обеспечиваются весьма большие коэффициенты усиления и хорошая линейность преобразования входного сигнала в выходной. Добротность реальных магнитных усилителей с обратной связью находится обычно в пределах D = (1001000)f, где f - частота напряжения питания.
Графическое построение статической характеристики магнитного усилителя с обратной связью
Статическую характеристику магнитного усилителя с обратной связью можно построить графически по характеристике этого же усилителя без обратной связи.
Рассмотрим такое построение применительно к магнитному усилителю с обратной связью по току. Напряженность постоянного магнитного поля H в этом усилителе создается совместным действием тока управления Iу, протекающего по обмотке wу, и тока нагрузки Iн, протекающего по обмотке woс, т. е
где I - средняя длина пути постоянного магнитного потока.
При отсутствии обратной связи (если разомкнуть цепь обмотки woc) то же значение напряженности может быть создано большим током управления Iу2:
Первый член уравнения представляет собой ток управления магнитного усилителя без обратной связи, а второй член - это ток нагрузки, приведенный к числу витков обмотки управления. Иными словами, это такой условный ток в обмотке управления, который эквивалентен по действию току нагрузки, протекающему по обмотке обратной связи. Обозначим этот приведенный (условный) ток через Iн, т. е.