Магнитные усилители

' Так как магнитные потоки Ф12, Ф2] расположены в одном и том же пространстве, магнитные сопротивления Ru потокам будут одинаковыми и тогда Ф12 =/]и'1/Лм, Ф21 =I2w2/RM. Подставив Ф12 и Ф21 в выражения М12 и М21, получим М,2=М2, = w,w2//?M = М.

В уравнениях (6.12) и (6.13) величинами-аналогами являются: МДС lw и ЭДС ?; магнитный поток Ф и ток /,; магнитные напряжения t^M = HI = ФКМ, fM5 = H6/s = OgKM и электрические напряжения Ur = = /!»•, U,0 = 1\г0; магнитные сопротивления RM, RMg и электрические сопротивления г, (у

Обозначая магнитные сопротивления сердечника и зазора:

На 1.28 Лил " магнитные сопротивления ваеоров (верхнего и

По величине магнитной индукции из кривых, изображенных на 1.18, находим удельные активные и реактивные магнитные сопротивления для стали Э41:

произведений потоков на соответствующие магнитные сопротивления данного контура.

Насыщение стали учитывается введением нелинейных магнитных сопротивлений ферромагнитных элементов* эквивалентной схемы замещения. К ним относятся магнитные сопротивления ярм Rai, R,2 и полюсов Лв1, Ru2 статора и ротора. Замыкание магнитного потока рассеяния частично по зубу (полюсу) магнитопровода делает магнитные сопротивления Л,! и R,2 также нелинейными. Таким образом, задача расчета магнитных проводимостей потоков рассеяния и взаимной индукции ЭДН является линейной с нелинейными граничными условиями, зависящими от потоков в элементах. Изменение геометрических размеров участков магнитной цепи с изменением угла между магнитными осями обмоток статора и ротора ф = Q/p также влияет на магнитное

3. По известной конфигурации магнитных участков при ф = 0 и значениям цг;- и ц, вычисляют магнитные сопротивления эквивалентной схемы замещения магнитной цепи: Ли = /;./(ц0цг;^), где l}, Ss—длина и площадь поперечного сечения у'-го участка; ц0 = 4л-10 Гн/м.

Обычно рассматривают поле в одном элементе зубцовой зоны — зуб-цовом (пазовом) делении tz = irD/Z. Магнитные сопротивления паза и зубца в магнитной цепи машины соединены параллельно, поэтому поток в зубцовом делении распределяется между ними пропорционально про-водимостям магнитных силовых трубок, проходящих через зубец и паз. Пазы в электрической машине заполнены проводниками и их изоляцией, т.е. средой с магнитной проницаемостью, во много раз меньшей, чем проницаемость стали зубца. Поэтому поток в пазу составляет лишь небольшую часть общего потока зубцового деления. Эта часть потока как бы "вытесняется'' из зубца в паз. При малом насыщении зубцов она очень мала, и в расчетах ее не учитывают. При увеличении насыщения зубцов доля потока в пазу возрастает и ее влияние начинает сказываться на магнитное напряжение зубцовой зоны Рг.

Поток рассеяния Фа зависит от размеров полюсов, межполюсного окна и магнитных характеристик элементов магнитной цепи машины. На 4.9 приведена упрощенная схема замещения магнитной цепи яв-нополюсной синхронной машины. Для машин постоянного тока последующие выводы остаются такими же. Основной поток Ф и поток рассеивания Фа создаются одной и той же МДС обмотки возбуждения FB-Магнитные сопротивления путей этих потоков включены параллельно. Сопротивление потоку Ф определяется магнитными характеристиками воздушного зазора, зубцовых зон и ярма статора. Суммарное магнитное сопротивление этих участков ( 4.9) обозначено Л„. Сопротивление дня потока Фд, определяемое, в основном, магнитной характеристикой межполюсного пространства, обозначено Ra. Магнитные сопротивления стали полюсов и ярма ротора, общие для обоих потоков, на схеме не показаны.

фициент заполнения окна; L0, Н0 — длина и высота обмотки; G6 — суммарная магнитная проводимость магнитопровода; Rl—R4 магнитные сопротивления корпуса, крышки, «паразитного» воздушного зазора и электрода; L7 — длина корпуса; Н4 — толщина крышки; М7 — относительная магнитная проницаемость материала корпуса; D7, V7 — наружный и внутренний диаметры корпуса; D0 — диаметр отверстия; М4 — относительная магнитная проницаемость материала крышки; D8 — диаметр вывода МК; G5 — магнитная проводимость путей рассеивания; D3, V3 — наружный и внутренний диаметры экрана; L3 — длина экрана; L5 — длина сердечника; М5 — относительная магнитная проницаемость материала сердечника; D9, Н9 — диаметр и длина фланца; М9 — относительная магнитная проницаемость материала фланца; G7 — магнитная проводимость начальных рабочих зазоров; I, 14 — намагничивающая сила срабатывания и отпускания реле; S6 — диаметр провода обмотки без изоляции; S5 — диаметр среднего витка обмотки; W1 — число витков обмотки; S7 — диаметр провода обмотки с изоляцией; 08 — активное сопротивление обмотки; Т1 — постоянная времени; L2 — индуктивность обмотки; 04 — магнитная проводимость магнитной системы; Т2, Т — время срабатывания и отпускания реле.

Магнитные усилители получили в настоящее время достаточно широкое распространение, гак как имеют ряд достоинств. Они могут быть изготовлены на любую мощность, имеют практически неограниченный срок службы, надежны в работе, допускают значительные перегрузки, не нуждаются в постоянном наблюдении и уходе, дают возможность усиливать одновременно несколько сигналов. Недостатком МУ по сравнению с электронными усилителями является их большая инерционность.

иметь характеристику /, р (/у), показанную на 6.47, и будет работать в релейном режиме. Этот режим работы МУ характеризуется тем, что при плавном изменении тока управления происходит скачкообразное изменение тока приемника. В соответствии с характеристикой /ср (Ц), изображенной на 6.47, скачкообразное изменение тока приемника будет происходить в случае уменьшения тока управления при 7J ,, а в случае его увеличения — при Гп. Магнитные усилители, работающие в релейном режиме, находят применение в устройствах автоматики.

В учебном пособии в основном сохранена последовательность изложения тем, принятая в предыдущем издании. При переработке пособия часть материалов, не рекомендованная типовой программой, была сокращена, например электровакуумные приборы и устройства (гл. 11), заменена, например описание свойств линейных четырехпрлю-сных схем дано на основе уравнений с матрицами Y и Н (§ 2.26) вместо yl-параметров, или исключена, например магнитные усилители. Включен материал по анализу нелинейных электрических цепей (гл. 6), полностью переработана гл. 10 и частично гл. 1, 3, 5, 9 и 14.

В последние два десятилетия были проведены важные исследования свойств ферромагнитных материалов. Это позволило создать быстродействующие и высокоэкономичные магнитные усилители, используемые в сочетании с транзисторами. Значительными преимуществами отличаются феррит-транзисторные ячейки, сочетающие свойства магнитых сердечников с усилительными и разделительными свойствами транзисторов.

Глава 14. МАГНИТНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Магнитные усилители получили широкое распространение в схемах автоматизированного электропривода. Основными их достоинствами по сравнению с другими типами усилителей являются: надежность, стабильность технических характеристик, простота суммирования нескольких сигналов управления. Кроме того, в этих усилителях происходит преобразование управляющего сигнала постоянного тока в выходной сигнал переменного тока, что имеет существенное значение для многих систем управления.

Магнитные усилители делятся на две основные группы — дроссельные усилители и усилители с самоподмагничиванием, электромагнитные процессы в которых имеют существенные отличия. Поэтому эти усилители будут рассмотрены раздельно.

Глава 14. Магнитные усилители

Для непрерывного управления двигателями переменного и постоянного тока, синхронными генераторами и электромагнитными муфтами применяют магнитные усилители.

В тех случаях, когда при изменении знака тока подмагничивания магнитного усилителя необходимо изменять направление тока нагрузки, применяют двухтактные магнитные усилители,

Для работы в условиях отдаленных от материально-технических и ремонтных баз электроаппаратура управления должна обладать повышенной износоустойчивостью. Схемы же релейно-контакторной аппаратуры управления для автоматического регулирования и управления синхронными генераторами и асинхронными двигателями находят применение бесконтактные элементы управления, обладающие высокой надежностью: полупроводниковые неуправляемые и управляемые вентили и магнитные усилители.