Идеальному холостому

На участке изменений сигнала от нуля до значений напряженности управления, близких к режиму короткого замыкания, характеристики вход — выход для нового и прежнего значений нагрузок почти совпадают, что подтверждает справедливость закона магнитного усиления о равенстве напряженностей постоянного и переменного магнитных полей не только для идеального усилителя, но и для усилителя на реальных сердечниках; в частности, вывод об усилителе как управляемом источнике тока. Действительно, изменение сопротивления нагрузки в два раза практически не меняет ток нагрузки на указанном участке, если сигнал управления остается прежним.

где k — константа. Для идеального усилителя im = 0 и мощность, потребляемая от источников питания, минимальна.

В режиме покоя напряжение на выходе (переменная составляющая) идеального усилителя равно нулю. Для реального усилителя оно состоит из напряжения шумов и напряжения дрейфа.

Типичный вид амплитудной характеристики усилителя изображен на 11.4 (пунктиром показана амплитудная характеристика идеального усилителя). Отклонение реальной характеристики от идеальной обусловлено двумя факторами: наличием шумов (участок слева от точки А) и нелинейными искажениями формы кривой выходного напряжения (участок справа от точки В).

Для идеального усилителя при прямоугольной форме входного сигнала на выходе интегратора получается линейно-изменяющееся напряжение. Для формирования пилообразного напряжения, например в системах импульсно-фазо-вого управления тиристорными преобразователями, эта схема дополняется электронным ключом Кл, периодически разряжающим конденсатор с частотой сети.

Из всех интегральных усилителей ОУ обладают наибольшими универсальностью и функциональными возможностями. Это обусловлено такой важной особенностью, как значительная функциональная избыточность ОУ (большой запас по многим электрическим параметрам), которая приближает его свойства к свойствам идеального усилителя. Под идеальным обычно понимают усилитель, обладающий в бесконечно широком диапазоне частот бесконечно большими коэффициентом усиления и входным сопротивлением и бесконечно малым выходным сопротивлением.

создание «идеального» усилителя, реализующего функцию (4.38) в полосе частот от 0 до со, не представляется возможным из-за ограниченности допустимых электрических режимов, пара-

Составим узловые уравнения схемы активного #С-фильтра ( 9.15, а), состоящей из идеального усилителя напряжения

менты (транзисторы, диоды, резисторы и др.) в интегральном исполнении и обладающей свойствами усиления электрических сигналов без подключения дополнительных навесных компонентов. Выполняемая ими функция описывается уравнением ( 12.19) (Увых = KL,UBK. Создание идеального усилителя, реализующего эту функцию в полосе частот от 0 до оо, не представляется возможным из-за ограниченности допустимых электрических режимов, паразитных элементов схемы и т. д.

Коэффициент шума показывает, во сколько раз ухудшается отношение сигнал/шум из-за наличия собственных шумов усилителя (в данном случае транзистора). Для идеального усилителя /•'= 1. Иногда коэффициент шума выражают в децибелах. Тогда

В первую очередь, из-за конечной магнитной проницаемости для всех значений напряженности магнитного поля ток нагрузки при отсутствии подмагничивания усилителя постоянным током (р = 0) не будет, в отличие от идеального усилителя, равен нулю, а, следовательно, характеристика Icpil.=F(p) не будет проходить через начало координат ( 6.36). Изменяется также наклон линейного участка выходной характеристики к оси р. У реального усилителя ОН будет Меньше 45° [arctg(A/cp;i/A/7)<450]. Та же причина обусловливает плавное замедление приращения тока нагрузки при больших величинах параметра р, так что нельзя указать точное численное значение предельной степени подмагничивания постоян-

Точка Н круговой диаграммы соответствует идеальному холостому ходу малины (^ * 0), точка С - пусковой точка (3 » I), а точка F (S «±оо) разграничивает режимы электромагнитного тормоза и асинхронного генератора.

Семейство характеристик для различных точек присоединения реле, т. е. для разных Rx, представлено на 10.13. Все характеристики сходятся в одной точке, отвечающей идеальному холостому ходу, так как при этой

масштабе токов mt откладывают векторы токов /0 и /к.ном и устанавливают положения точек О и /С ( 5.18, а); при этом принимают, что при опыте холостого хода ток /0 и угол <р„ соответствуют идеальному холостому ходу. Соединив точки О и /С прямой О/С и восставив из ее середины перпендикуляр до пересечения с линией 0В, находят центр QI окружности токов. Линию электромагнитной мощности ОТ (линию моментов) определяют, разделив отрезок KBt в отношении KTi/TiBi = R'2/R1. При этом сопротивление обмотки статора R^ измеряют во время проведения указанных опытов, а сопротивление R'z определяют по формуле R'z = RK — R\-

— 178 Н-м). сатем строим искусственные (пусковые) характеристики, для которь х точка Ot, соответствующая идеальному холостому ходу, являете? общей.

При переходе из режима двигателя в генераторный режим сначала разгружается двигатель, а затем за счет момента на валу машина подводится к идеальному холостому ходу (s=0). В этом режиме механические потери покрываются мощностью, которая поступает с вала от внешнего источника механической мощности. При даль-; нейшем увеличении момента машина переходит в генераторный режим, причем сначала активная мощность в сеть не отдается, а лишь покрываются потери в статоре (P3i и Рст), и лишь при увеличении s машина начинает отдавать электрическую мощность в сеть.

Для построения упрощенной круговой диаграммы в выбранном масштабе токов т,- откладывают векторы токов /о и /к.ном и устанавливают положения точек О и /С ( 3.12); при этом принимают, что полученные при опыте холостого хода ток /о и угол фо соответствуют идеальному холостому ходу. Соединив точки О и К. прямой О/С и восставив из ее середины перпендикуляр HOi до пересечения с линией 0В, находят центр О\ окружности токов. Линию электромагнитной мощности ОТ (линию моментов) определяют, разделив отрезок KBi в отношении K.T\IT\B\ = Rz'IR\. При этом сопротивление обмотки статора R.\ измеряют во время проведения указанных опытов, а сопротивление Rt определяют по формуле RZ'=RK — R\. Отдельные составляющие энергетического баланса для некоторого режима работы электродвигателя, соответствующего точке А, определяются, как было показано на 3.10.

3.13. Определение на круговой диаграмме точки, соответствующей идеальному холостому ходу

,1. Как изменяются скольжение s, частота /2 и э. д. с. ?г ротора при переходе от начального момента пуска к идеальному холостому ходу?

Затем приступаем к построению искусственных (пусковых) характеристик, для которых точка Ох соответствующая идеальному холостому ходу, является общей.

Можно доказать, что все механические характеристики двигателя параллельного возбуждения, естественная и искусственные, прямолинейны и пересекаются в одной точке (М — 0, п = «0), соответствующей идеальному холостому ходу, как показано на ,2-5. При номинальном потоке возбуждения можем (2-4') и (2-5) представить так:

а) механические характеристики при любых значениях сопротивлений резисторов в силовой цепи прямолинейны и пересекаются в одной точке, соответствующей идеальному холостому ходу;

Затем приступаем к построению искусственных характеристик, для которых точка а, соответствующая идеальному холостому ходу, является общей.