ivanov-ciganov2 (558065), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Выбираем провод для первичной обмотки ПЭЛ с сечением 0,1!3 мм'. Диайетр его (с изоляцией) равен 0,42 мм. Для вторичной обмотки берем провод с бдв = 0 89 мм и Епрз = 0,541 ммз. 12. Определяем число витков в обмотках. Чтобы амплитуда индукции в сердеч!йдэв была рзвнон 1,3 Т, число витков р'первичной обмотке должно быть в соот- р эетатвии с (1.11) равным вд = Ед ° 10д/4АЭ/ВВпд —— ~ 2х2О. 10'/(4 ° 1, Н - 50 ° 5,7 ° 1,3) = 1350 Во вторичной обмотке получим соот.
встсднснно 242 витка. Рис. 1.17 13. Проверим, уместится ли данная э!мотка в окне сердечника. ":, Положим толщину одного слоя первичной обмотки с изоляционной прокладкой, равной 0,45 мм, и вторичной.— 0,9 мм. Тогда, разместив в одном слое па длине кадушки 110 витков первичной и 51 виток вторичной обмотки, определим толщины эдях обмотан: «д = шдО 45/гздсд — — 1350 ° 0,45/110 = 5,5 мм, оп=О 9цз/шзсл = 0 9. 242/51=4*25 мм ., ' Общая юлщина катушки получилась меньше ширины окна. Следовательно эатушка разместится в окне сердечника.
14. По эскизному чертежу катушки (рис. 1.!7) определяем длину среднего эдтка обмотки !„,р. ДлЯ пеРвичной обмотки она полУчаетсЯ Равной 0,127 м, втоРичйай (она намотана понерх первичной) 0,1565 м. 15. Определяем омнческое сопротивление провода первичной обмотки: гд=р!сршд/лпрд= 1,72 ° 10 э 0,127. !350/О, ПЗ 25,4 Ом.
Для вторичной обмотки получаем аналогично г = 1,2 Ом. с~„';,, Сопротивление трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке, получается йФным гдр пзгд+ гэ = (39„4/220)з %,4+-1,2 2 Ом. 16, Определяем потери мощности на сопротивлениях обмоток: Рк=!,"гг+1хтх=027)о 25,4+1 35х, 1,2 — 4.06 Вт. 17. Проверяем тепловой режим трансформатора. Перегрев сердечника по отношешпо к окружающей среде для открытого трансформатора находим по приближенной формуле: ЬТо=750Рв(Зохп.о=*750 ° 2,2!148 11,2'С.
Здесь Зоях.о — открытая поверхность сердечника (сантиметры в квадрате), определенная йо эскизу трансформатора (рис. 1.17). Перегрев катушки находим по аналогичной формуле: ЬТк 1ОООРьГЗохо. к 1000 4 06/110 37 5' С. Тепловой режим получилсн легким, что явилось следствием выбора малой амплитуды индукции и небольшой плотности тока. 18. Определяем по (1.50) приведенную ко вторичной обмотке индуктивность рассеяния трансформатора: 1к.орх 7 гхг+сгх) 156 5 7 5 5+4 251 Е,р ро — 'шх (мха+ — )=4п)0 1 — (1+ ~242х=1,04 мгш ххР о 8 х (,.
3 ) = 48 (, 3 Здесь и, =- 1 мм — толщина прокладии между обмотками. Глава П Магнитные усилители в 2Л. Общие сведения. Принцип действия В магнитных усилителях используется свойство катушек с ферромагнитным сердечником изменять свое индуктивное сопротивление под действием постоянного подмагннчнвающего тока. Усилитель (рис. 2.)) состоит из двух трансформаторов Трг и Три гр а) Рис. 22 первичные обмотки которых включены последовательно с нагрузкой в цепь источника переменного напряжения е,. Вторичные обмотки включены встречно и через них протекает постоянный ток управления 1„, создаваемый источником сигнала, который представлен на схеме постоянной з. д. с. Е и некоторым выходным сопротивлением )т' . Встречное включение вторичных обмоток препятствует трансформации напряжения от источника е, в цепь управления. '„:::::::- ПРи нУлевом токе УпРавлениЯ (Ег = 0) пеРвичные обмотки тРанс:ф~~маторов обладают большим индуктивным сопротивлением и в сило'вой цепи (цепи нагрузки) протекает малый по величине ток 1„„„ ( нс.
2.1, б). При увеличении тока 1т нз-за подмагиичивания сердеч'ника индуктивное сопротивление первичных обмоток падаег и ток .нагрузки растет. Его рост продолжается до полного насыщения сердечников, после чего он перестаег зависеть от тока управления. .'('~у направления тока 1 магнитная проницаемость сердечников не зависит и поэтому для отрицательных значений этого тока у характери'стики вход — выход получается ветвь, симметричная первой (рис. 2 (, б).
Рабочим участком этой характеристики является либо первый (1 — 1), либо второй (2 — 2) наклонные отрезки, где изменения .тока управления вызывают изменения величины переменного тока, ;протекающего через нагрузку. Мощность, выделяющаяся а в нагрузке (выходная мощность), е) )определяется переменным током % э'с гн ::источника е, и сопротивлением нагрузки. Она велика в сравне".нии с мощностью, затрачиваемой 'в, цепи управления постоянным эоком 1, на преодоление омических сопротивлений вторичных обмоток (входная мощность). Рис. 2.2 Таким образом, магнитный усилитель и позволяет управлять большой мощностью, потребляемой нагрузкой при малой затрате мощности в управляющей цепи.
:,:-, Д о с т о и н с-т в о м магнитного - усилителя является то, что ои изготавливается из неизнашивающихся надежных деталей, имеет -'Высокий к. п. д., обеспечивает хорошее усиление и очень стабильную характеристику вход — выход, может быть выполнен практически :на любую мощность, с любым числом входных обмоток. ;.:- Н е д о с т а т о к магнитных усилителей — их большая инер",~Фонность, значительные габариты и вес в сравнении с транзисторными '-усилителями. Но несмотря на это, они находят широкое применение :в устройствах автоматики как усилители с большим коэффициентом :,:усиления, как преобразователи постоянного тока в переменный (моду-'ляторы) и как преобразователи величины постоянного напряжения й фазу переменного напряжения прямоугольной формы.
:,':... Приведенный на рис. 2.1, а магнитный усилитель управляется ппстояиным током, а в его нагрузке протекает переменный ток. Такое ,"Гй)еобразование иногда бывает желательным, например, в том слу- МК когда нагрузкой является двигатель переменного тока. Если ЖФобходимо обеспечить постоянный ток и на выходе магнитного уси'Жйтеля, то нагрузку можно включить в диагональ выпрямительного ;:Ф(ста (рис.
2.2). В приведенной схеме магнитного усилителя обмотка Управления с числом витков ш выполнена так, что ее ток намагничивает :~хазу два сердечника. Такое конструктивное усовершенствование по~э. яст уменьшить расход обмоточного провода и габариты усилителя. Переменные магнитные потоки каждого из сердечников пронизывают ее во взаимно противоположных направлениях и возбуждают в обмотке управления э. д.
с. противоположной полярности. Поэтому, так же как и в схеме рис. 2.1, в цепь источника сигнала напряжение сети е, ие трансформируется. Такой усилитель может быть выполнен и на Ш-образном сердечнике. В этом случае обмотка управления наносится на средний стержень, а силовые обмотки — иа два крайних. 5 2.2. Основные показатели идеального магнитного усилителя в режиме свободно~о намагничивания Управление током силовой цепи (цепи нагрузки) магнитного усилителя достигается насыщением его сердечников. Чтобы коэффициент усиления был большим, необходимо материал сердечников выбрать таким, у которого кривая намагничивания имеет резкий излом, т.
е. четко выраженное насыщение. К таким материалам относятся сплавы железа с никелем (пермаллой) и ферриты. Сам сер- дечник должен иметь как можно меньший воздушный зазор, т. е. быть тор шальным. У сплавов типа пермаллой, у ферритов петля гистерезиса довольно узкая и имеет прямоугольную форму (рис. 2.3, а). Это позволяет при первоначальном рассмотрении основываться иа средней Ют кривой намагничивания и идеализировать ее линейно-ломаной линией с бесконечно крутым Н наклонным участком. В идеальном сердечнике, Нт имеющем кривую намагничивал) ния, показанную на рис. 2.3, б, не может быть и иду кций по абсолютной величине больших, чем индукция насыщения В,.
Магнитная проницаемость у идеального ненасыщенного сердечника равна бесконечности, а при насыщений — нулю. Ток силовых обмоток магнитного усилителя определяется в об- щем случае как сопротивлением нагрузки, так и сопротивлениями цепи управления. Различают два режима работы магнитного усили- теля: режим свободного и вынужденного намагничивания, В режиме свободного намагничивания сопротивление цепи управ- ления, трансформнрозанное в силовую цепь через один из трансфор- маторов, входящих в схему магнитного усилителя, много меныпе ее собственного сопротивления: г,а4/п4 <, 'г„, (2.1) гдв гг = Йст + Яг — суммарное сопротивление обмотки управления и источника сигнала; г„ =- я„ + 2г, + я — суммарное сопротивле- ф Рис.
2.3 ""'-;."нвтрузки, открытых вентилей (диодов) выпрямительного моста ..~ь",попой обмотки. В этом режиме обмотка управления по ее реак' к на ток в силовой цепи как бы замкнута накоротко, ';,:„'::;,",:,,:8 режиме вынужденного намагничивания ток в силовой цепи :;::::"Пвр~деляется сопротивлением в цепи управления, так как для него ,'~~~актерно соотношение сопротивлений обмоток, обратное (2.1): г„а4/гпт~~! г„. (2.2) !:.'- рассмотрим режим свободного намагничивания.
Для этого обраЬй~(Моя к схеме магнитного усилителя (см. рис. 2.2), Напряжение ()йтн примем синусоидальным: а,=Е Йпа1, (2.З) :;::~,втго амплитуду примем такой, что в отсутствие подмагничивания — О) индукция в каждом из сердечников меняется от — В, до ':~'))",'„' т. е. Е =2ва,В,Я.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
