Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 26
Текст из файла (страница 26)
В результате этого на зажимах дросселя появится переменная разность потенциалов и, и контуру (Ь, С) через конденсатор С„будет сообщаться необходимая энергия для возбуждения и поддержания в ном незатухающих колебаний соответствующей мощности и заданной 'частоты ю. Совершенно 'очевидно, что при работе генератора, собранного по схеме фиг. 83, в его лампе и в дроссоле будет течь пульсирующий ток, причем пульсации тока в дроссоле, как мы увидим ниже, будут значительно слабое пульсаций тока в лампе; по контурной жс вотан будет протекать только пер~мепный ток, состоящий в общем случае из переменной составляющей основной частоты ь, и из выспгих гармоник т., т„т,...
и т. д. Для того чтобы проследить за электрическими процессами в ламповом генераторе с параллельным питанием несколько подробнее и осветить не только качественную, но и количественную сторону происходящих в нем явлений, обратимся вновь к схеме фнг. 83 и допустим, что в результате изменения напряжения иа сетке с частотой ю в собственной анодной цепи лампы будет течь пульсирующий ток ь„= У(е,). Разлагая этот ток на постоянную и переменные состазляющйе, получим: т, = Хо+ Хл„л сов (юу — ю,) + У„„, соз (2 ау — ре) + .. В то же время, согласно первому закону Кирхгофа (для точки гк фиг. 83): ь' — т„— л, = О Д а д илп с =ь — ь.
а д д' Постоянная составляющая анодного тока Х„через конденсатор С о пойти не может, и поэтому ток Х„будет циркулировать только в цеди: источник — дроссель — лампа — источник. Переменные же составляющие могут протекать и будут протекать во всех трех цепях — в дросселе, в лампе и в контурной ветви С, (Ь, С) — и создадут на зажимах этих цепей общее для них колебал' тельное напряжение: юх = мхг + мхе + и +... ' Пра реалилапаи смещающего напрлмении с помощью грихлила начальное руо и этом случае будет равно нулю. 135 (113) т- Хх При настройке контура в резонанс (на основную частоту ю) его со- Ь протнвление Я=Я = —, носит чисто активный характер, а сопроти- Фнг.
иь. уеровгемнах вквивалентнах схема генератора с параллельным питанием Фиг. Вз. Эквивалектнал схема генератора с параллельннм питанием вление дросселя Х = гол.х — чисто индуктивный (его сопротивлением х активным можно без заметной ошибки пренебречь). 1г Поэтому диаграмма токов и напряжений в цепях генератора в этом случае будет иметь вид, покааанный на фиг. 86. пг Мощность, выделяющаяся в контуре генератора, будет Фиг.аа. Векторная диаграмма токов и напрлненей в ламповом генерахоре с параллельнни питанвем где у'„„ — амплитуда тока основной частоты в контурной цепи. Но на основании диаграммы фнг. 86 ь„= ь„, соз сь Г „= г„„созгрг. Поэтому лес= В 'уте!~,ссз т, 1 (114) где г „, — амплитуда первой гармоники анодного тока ь„, а грг †уг сдвига фаз между током в дросселе (ь„,) и в контурной цепи Е (ь„).
156 Заменяя схему фнг. 83 эквивалентной сй схемой фиг. 84 (для переменных составляющих), а последнюю — упрощенной схемой фнг. 8о, а и 85, Ь (опуская конденсатор С ввиду малости его сопротивления по г сравнению с сопротивлением контура Я) и применяя к ним общие законы электротехники, получим: Для реализации этой мощности источником постоянного тока будет расходоваться мощность Р=Х„Ж„в силу чего к. п. д.
геноратора при параллельном питании будет: 1'к 1 З'аа1 Иа — — " соззр' га иа (115) Для того чтобы и полезная мощность генератора и его к. п. д. были возможно большими, необходимо, чтобы и созф возможно меньше отличался от своего максимального предела, т. е. от единицы.
Но (см. фиг. 86) зи или, деля и числитель и знаменатель на з„: 1 соз ' = '"' ~ "~ —:;,')" Фх$ г г. откуда, заменяя отношение —. через равное ему — = — (см.113), чя Хд ~о ьх окончательно находим: (116) Последняя формула показывае~, что для получения возможно большего сов 9' необходимо, чтобы сопротивление дросселя было значительно больше эквивалентного сопротивления контура Я . Так, например, при Х„=2Я ссай'=0,895; при Х =ЗЯ созт'=0,95, а при Х„= 5Я, совр'= 0,98 ~;, = э'., соз р'=з'„в Р = —,уз,Я, (117) м~ э~ Я 2а Я т. е.
в конечном итоге притти в тем же результатам, что и при схеме с последовательным питанием. При анализе электрических процессов в схеме генераторов с парзллельныи питанием выше мы вовсе не учитывали разделительного конденсатора С и падения напряжения на нем и принимали сопротивление Р контурной цени Я равным эквивалентному сопротивлению ~, одного 157 и т.
д. Поэтому, полагая, что в схеме параллельного питания применен дроссель Др с достаточно большой нндуктивностью, мы можем с вполне достаточной для практики точностью припять: контура. Совершенно очевидно, что этим самым мы вносили известн1чо ошибку во все наши рассуждения и выводы; однако, при соблюдении нокоторых условий ошибка эта получается настолько незначительной, что с ною можно вовсе не считаться.
В самом деле, при настройко контура (Ь, С) в резонанс его эквивалентное сопротивление г будет иметь чисто активный характер, сопротивление же конденсатора С— Р чисто реактивный. Поэтому общее сопротивление контурной цепи будет: 1 Г гх В практических условиях г выражается обычно тысячами или десятвами тысяч ом, сопротивление же конденсатора С при достаточной Р емкости его можно сделать значитольно меныпе.
Полагая г = 5 Х,, найдем: г = г„р' 1 + 0,04 = 1,02 г ~ х =01г, г= 1,005 г, если же то х,)) г. х„<г„, являющихся основными условиями хорошей и экономичной работы схемы параллельного питания генераторов, она по существу становится вполне эквивалентной схеме последовательного питания, с той лишь разницей, что контур в ней оказывается отделенным от цепи постоянного тока разделительным конденсатором С . В практических условиях при реализации схемы параллельного питания вводных цепей генератора можно исходить из отношения Х, = У,х) 5 г., 1 Х„= 0 ~01г. е (118) 158 т. е. будет отличаться от последнего всего на полпроцента. Поэтому совершенно очевидно, что при г )) Х, действительно можно не считаться с разделительным конденсатором ври расчетах и заменить сложную эквивалентную схему генератора фиг. 84 более простой схемой фиг.
85, а, а при условии Хх))г„— и еще более простой и уже изученной нами схемой фиг. 8о,Ь и применить к ней всо те выводы, которые нами были получены в предыдущих разделах курса. Таким образом, при соблюдении условий и пользоваться далее, всеми формулами и выводами, относящимися к генераторам параллольного литания, без всяких поправок. В генераторах передающих устройств разделительный конденсатор берется обычно „слюдяной", емкостью в 500 мимиф и выше — в зависимости от диапазона частот радиостанции, а дроссоль высокой частоты— однослойный цилиндрический или галетный. с малой собственной омкостью, с нндуктивностью в 500 дгигк и выше — также в зависимости от частоты и от величины эквивалентного сопротивления нагрузки л, 11итание анодных цепей генораторов и при последоватольных и при параллельных схемах может с одинаковым успехои осуществляться с помощью луобого типа источника постоянного тока заданного напряжения Ь; и необходимой мощности Р)1,Е';.
дигуамомашииы, аккумуляторной батареи, батареи сухих эломентов, источников переменного тока с выпрямителем, уифориера и т. д. Однако, нормально в маломощных генераторах примоняются аккумуляторы и сухие батареи, в генераторах средней мощности — дннамомашнны постоянного тока и умформеры (Ь; до 0000 и), а в мощных — источники переменного тока с выпрямителями на газо- тронах, ртутниках и реже †кенотрон. В некоторых случаях, когда одни и тот же источник питает несколько каскадов, работающих при разных анодиых напряжениях, понижение последних осуществляется с помощью поглотительных активных сопротивлений, включаемых последовательно в анодные цепи каскадов, или с помощью потонциометров (реостатных делителей напряжения), включаемых параллельно источнику. Основными требованиями, которыо предъявляются ко всем источникам питания анодных цепей генераторов, являются постоянство напряжения и возможно меньшая зависимость его от нагрузки, допустимость значительных краиковреыенных перегрузок и достаточный запас мощности (и энергии).
Начальным критерием при выборе того или иного типа является потребная мощность Р=Х,Ь'„и нормальное напряжение Ь„. 5. Подача напрязкения на экранирующую сетку экранированных ламп В ламповых генераторах, работающих на четырехэлектродных экранированных лампах, кромо анодов, высокое постоянное напряжение Фиг. 87. Окова питании авода н екраннрувщей сетнн гевераторной лампы от общего источника с понощыо потениволегра 159 должно быть подано и на экранирующие сетки.
Зто может быть достигнуто как применением самостоятельных источников-динамомашин,батарей и т.д., так и использованием источников анодного питания. В последнем случае для понижения напряжения источника (так как Л <Л„) необходимый потенциал на экранирующую сетку подается или через поглотительное сопротивление В или с помощью потенциометра В, причем и в том и в другом случае для развязки цепей анода и управляющей сетки и обеспечения устойчивости режима работы генератора экраиирующая сетка лампы соединяется с катодом (общим минусом) через конденсатор С емкостью в несколько тысяч микромикрофарад (фиг.
87). 6. Питание цепей накала Для обеспечения определенных эмиссионных свойств катодов генераторных ламп они должны быть накалены до вполне определенной температуры. В современных генераторах этот накал осуществляется как постоянным, так и переменным током. В качестве источников питания цепей накала служат обычно аккумуляторные батареи, низковольтовые динамомашины и источники переменного тока с понижающими трансформаторами (иногда с низковольтовыми выпрямителями). Так как все лампы очень чувствительны к недокалам и перекалам катодов, то режим накала в генераторах всегда регулируется с помощью реостатов накала, причем в качестве индикаторов служат обычно вольтметры накала и изредка амперметры.
При однотипных лампах в генераторе все они включаются обычно в параллель, и реостат накала берется для них общий. При разнотипных (по напряжению накала) лампах применяются индивидуальные реостаты для каждого типа, а контроль накала ведется или по индивидуальным вольтметрам или по общему — с переключением и без переключения. При накале катодов от постоянного тока реостаты накала включаются в положительные ветви цепей накала, отрицательные же ветви соединяются непосредственно с общей металлической „массон" (панели, каркаса) станции и заземляются.