Исследование двухтактного магнитного усилителя: Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Электрические и электронные аппараты», страница 2

Принципиальная схема мостового двухтактного МУ показана на рис. 3.

   

Рисунок 3 – Схема мостового двухтактного МУ

Схема собрана на двух дросселях насыщения с одинаковыми параметрами. Сопротивление нагрузки   Z_н   включено в  диагональ моста, плечи которого составляют попарно обмотки  w_p. Обмотки w_cм  и   w_у  включены аналогично схеме на рис. 1 и несут те же функции.

В начальном состоянии мост уравновешен, если сопротивление противоположных плеч w_p равны между собой, что наблюдается при    I_у  = 0.  При подачи входного сигнала ( I_у   = 0 ) равновесие моста нарушится вследствие подмагничивания одного из дросселей и по нагрузке Z_н будет протекать ток I_н . Величина и фаза этого тока будет зависеть от величины и полярности тока I_у. Статическая характеристика мостового  МУ практически аналогична характеристике на рис. 2.

Если в начальном положении мост разбалансирован по причине некоторого отличия параметров дросселей, составляющих МУ, то равновесия моста можно добиться введением плавно тока смещения I_см.

  Трансформаторный двухтактный МУ состоит из двух одинаковых трансформаторов насыщения. Его принципиальная схема изображена на рис. 4.

Рис.  4.    Схема трансформаторного двухтактного МУ

Первичные обмотки w₁ включаются согласно, а вторичные      w₂  -  встречно. Поэтому, пренебрегая потерями и рассеянием, выходное напряжение  U_вых можно определить по формуле:

w₂

               U_вых =          ( U₁’ – U₂’ ),                                                (1)

w₁

 

где w₁  и  w₂ – число витков соответственно первичной и вторичной обмоток трансформаторов; U₁’  и  U₂’  - напряжение в первичных обмотках трансформаторов.

Обмотки смещения  w_см и  управления w_у включены так же, как и в дифференциальной схеме. При отсутствии входного сигнала (I_у =0) напряжения U₁’ = U₂’, если считать параметры трансформаторов одинаковыми. И, следовательно, U_вых = 0. Возможный разбаланс в схеме можно исключить регулированием тока смещения  I_см. При подаче  I_у  индуктивность первичной обмотки  одного  из трансформаторов будет увеличиваться, а другого – уменьшаться, что приведет к нарушению баланса между U₁’ и U₂’ и появления U_вых. Величина и фаза U_вых определяется величиной и полярностью входного сигнала. Статическая характеристика по форме аналогична характеристике на рис. 2.

Двухтактные МУ могут иметь внешнюю или внутреннюю обратную связь. Во всех трех схемах МУ чаще всего используют положительную обратную связь, включая выпрямители в рабочие обмотки МУ. Это приводит к увеличению коэффициента усиления за счет дополнительного подмагничивания сердечников дросселей.

ПОРЯДОК   ВЫПОЛНЕНИЯ   РАБОТЫ

Работа выполняется в следующей последовательности и включает следующие этапы:

1.  Изучение оборудование стенда.

2.  Ознакомление с принципиальной схемой электрических соединений стенда.

3.  Снятие характеристик дифференциального двухтактного МУ без обратной связи:

- зависимости     U_y = f ( I_y );

- зависимости     U_н = f ( I_н )  при положении реостата R_{нагр.диф.}  в “Б” и  “М” , где “Б” означает максимум, а      “М”- минимум;

- статической характеристики     I_н = f ( I_y ).

4.  Снятие характеристик дифференциального двухтактного  МУ с обратной связью:

- зависимости     U_y = f ( I_y );     

     - зависимости     U_н = f ( I_н );

     - статической характеристики     I_н = f ( I_y ).

5. Расчет   параметров  и  коэффициентов   усиления дифференциального  двухтактного  МУ:

   - вычислить среднюю величину сопротивления   R_{у ср.} в   схеме МУ без и с обратной связью;