ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрические усилительные элементы из "Справочник конструктора " Усилители широко используются в системах автоматического управления (САУ) для усиления маломош ных сигналов, поступаюш их от чувствительных элементов, до сигналов, достаточных по величине, чтобы управлять исполнительными элементами. [c.889] Электронные усилители. Эти усилители относятся к группе электрических усилителей. В эту группу также входят магнитные и электромашинные усилители. Обобщенная схема электронного усилительного каскада приведена на рис. 6.2.6. [c.889] Качество усиления сигнала определяется его линейными и нелинейными искажениями, вносимыми усилителем. Линейные искажения обусловлены наличием реактивных элементов в усилителе и определяются амплитудной, амплитудно-частотной, фазочастотной и переходной характеристиками [7]. Нелинейные искажения сигнала возникают из-за нелинейности вольт-амперной характеристики (ВАХ) активных элементов и харак-териз5тотся коэффициентами гармоник. [c.890] Энергетические показатели усилителя определяются коэффициентом полезного действия, который является отношением мощности, отдаваемой усилителем в нагрузку, к мощности источника питания Г = Р /Р . Выбор вида усилителя, требования к его основным параметрам и характеристикам вытекают из решения конкретных задач автоматического управления и определяют схемотехнику усилителя. [c.890] Магнитные усилители. В настоящее время наряду с электронными усилителями в САУ широко применяют магнитные усилители. Основой магнитного усилителя является дроссель насыщения, представляющий собой реактивную катушку с двумя обмотками и сердечником из ферромагнитного материала. Одна из обмоток включается в цепь переменного тока, а другая используется для подмагничивания и обтекается постоянным током. При прохождении по обмотке постоянного тока /= (ток подмагничивания) в сердечнике возникает постоянное магнитное поле Н=, что приводит к уменьшению магнитной проницаемости сердечника для обмотки переменного тока. В результате этого снижается индуктивное сопротивление дросселя = = (о1/др(1/др ц) и переменный ток 1 = /-//соЬдр возрастает. Таким образом, изменением силы тока в обмотке подмагничивания можно управлять силой тока в обмотке переменного тока. Этот принцип лежит в основе работы магнитного усилителя. [c.890] Простейший усилитель (рис. 6.2.7) состоит из двух соединенных дросселей насыш ения. Такая конструкция обусловлена рядом причин, но основная — устранить в обмотке подмагничивания (обмотке управления) индуцирование значительного переменного напряжения, как это имеет место во вторичной обмотке трансформатора. Если обмотки переменного тока включить последовательно, то электродвижуш ие силы, индуцируемые переменным магнитным потоком в обмотку управления, будут взаимно компенсироваться. [c.891] Сопротивление нагрузки включается в цепь обмотки переменного тока. Коэффициент усиления по мош ности Кр = (А1 А у)х(и/Е), где С/ — напряжение в цепи переменного тока Е — напряжение в обмотке управления (входное напряжение). [c.891] Коэффициент усиления зависит не только от материала сердечника, но и от частоты тока. С увеличением частоты коэффициент усиления возрастает. Так, с увеличением частоты с 50 до 500 Гц коэффициент усиления возрастает примерно в два раза. [c.891] В целях повышения коэффициента усиления выпрямленный в цепи нагрузки ток пропускают через обмотку положительной обратной связи (рис. 6.2.8), которая создает дополнительное подмаг-ничивание и обеспечивает работу магнитного усилителя на более крутом участке характеристики управления (рис. 6.2.9). [c.891] Коэффициент усиления по мощности у магнитных усилителей с обратной связью, выполненных на сердечнике из трансформаторной стали, при частоте 50 Гц достигаетЮ . [c.891] В целом ряде случаев необходимо наличие таких усилителей, которые при отсутствии управляющего сигнала давали бы на выходе напряжение, равное нулю, а при изменении полярности сигнала подмагничивания обеспечивали бы опрокидывание фазы выходного напряжения. Простейший дроссельный усилитель не удовлетворяет этим требованиям ток в нагрузке имеет начальное значение / о и фаза не зависит от полярности сигнала. Поставленным требованиям удовлетворяют так называемые дифференциальные магнитные усилители [10]. [c.891] Электромашинные усилители. Служат для усиления электрической энергии и применяются, когда требуется получить на выходе значительную мощность постоянного тока, которую трудно обеспечить другими видами усилителей (электронными и магнитными). Электромашинные усилители обычно используются для питания исполнительных электродвигателей постоянного тока. [c.892] Различают электромашинные усилители трех основных типов с независимым продольным возбуждением, с самовозбуждением и с поперечным полем возбуждения. [c.892] Нагрузкой генератора обычно является цепь якоря исполнительного двигателя с независимым возбуждением. [c.892] Более совершенным агрегатом является электромашинный усилитель с поперечным полем возбуждения [10]. В таких усилителях магнитная система генератора отличается от обычной увеличенной шириной полюсов, а схема включения якоря — наличием двух пар щеток, расположенных перпендикулярно одна к другой, вместо пары щеток в обычных машинах. [c.892] Коэффициент усиления по мощности, который может обеспечить электромашинный усилитель с поперечным полем, составляет от 10 до 10 , а выходная мощность изменяется в пределах 30 Вт — 100 кВт. [c.892] Вернуться к основной статье