Магнитного модулятора

Если на участке магнитопровода с площадью поперечного сечения S магнитное поле неоднородное, то часто расчет можно вести, пользуясь средним значением индукции В = Ф/S и напряженностью Н на средней магнитной линии. Например, для тороида с прямоугольной формой поперечного сечения, внутренним радиусом rt, внешним радиусом гг и высотой h, изготовленного из магнитного материала с линейными свойствами В = цг д0Я при JLI = const ( 7.6,в),

1. Магнитопровод изготовлен из ферромагнитного материала с практически линейной зависимостью индукции от напряженности магнитного поля: В= цгИоН (см. 7.6, в).

В цепи синусоидального тока выражению (8.6) соответствуе! схема замещения реальной катушки ( 8.5, а) с магнитопроводом, выполненным из магнитного материала с линейными свойствами. Схема замещения идеализированной катушки — линейный индуктивный элемент — обведена на рисунке штриховой линией.

Форма петель гистерезиса, величины Вг и Яс зависят от химического состава магнитного материала и от технологического процесса его изготовления. У современных магнитных материалов величина Яс изменяется в пределах от 1 до 10 кА/м, а Вг от 0,3 до 1,5 Т.

Изменение состояния магнитного материала в периодических полях характеризуется динамическими петлями перемагничивания.

Внешняя память состоит из нескольких внешних запоминающих устройств (ВЗУ), в качестве которых в современных ЭВМ используются, главным образом, электромеханические ЗУ с носителем информации в виде движущейся поверхности, покрытой тонким слоем магнитного материала. Внешние ЗУ являются устройствами с произвольным обращением, допускающими многократное считывание информации и запись новой информации на место ранее записанной. Электромеханические ВЗУ компактны, сравнительно дешевы (в пересчете стоимости на 1 бит хранимой информации), могут хранить в одном устройстве (модуле) -сотни миллионов байт. Необходимая емкость внешней памяти достигается подсоединением к ЭВМ соответствующего количества ВЗУ.

Для запоминания информации используют два противоположных состояния насыщения магнитного материала носителя.

Внешние ЗУ на магнитных дисках. Принцип построения одного вида такого ЗУ показан на 5.2. Устройство содержит пакет тонких (2—2,5 мм) алюминиевых дисков /, покрытых тонким слоем магнитного материала. Пакет дисков устанавливается на вал 2 и приводится во вращение электродвигателем. Обе поверхности дисков являются рабочими. Обычно только наружные поверхности крайних дисков не используются для хранения информации.

Магнитная система, состояшая из магнита и внешнего зазора, например, работает в точке К, на кривой размагничивания магнита. Если приложить внешнюю намагничивающую силу, то процесс намагничивания будет проходить по вторичной гистерезисной кривой, называемой линией магнитного возврата. Кривые возврата имеют вид узкой заостренной полоски и заменяются прямой линией, угол наклона которой характеризуется коэффициентом возврата р, равным тангенсу угла наклона прямой р = tg}. Следовательно, работа магнита в электрических машинах с изменяющимся намагничивающим полем или магнитным сопротивлением происходит по прямым магнитного возврата, а не по кривой размагничивания. Коэффициент возврата для точки К, соответствующей максимуму удельной энергии магнита, является константой магнитного материала.

1.21. Ферритовый кольцевой сердечник с внешним диаметром D = 3 мм и внутренним диаметром d = 2 мм выполнен из магнитного материала, имеющего прямоугольную статическую характеристику ( 1.21). Построить статическую характеристику сердечника.

Решение. Минимальное значение тока в нагрузке будет иметь место в том случае, когда индукция в управляющий полупериод изменится на величину, достаточную для полного уравновешивания приложенного напряжения в рабочий полупериод, т. е. на 2,8 Т. При этом значение тока, протекающего по рабочей цепи, определяется коэрцитивной силой динамической петли гистерезиса магнитного материала, за которую можно принять напряженность, соответствующую середине линейного участка динамической кривой размагничивания. Следовательно,

Реверсивные магнитные усилители постоянного и переменного тока, эквивалентные схемы замещения магнитного усилителя и выбор той или иной схемы рассмотрены в задачах 4.8 -г- 4.15. В задачах 4.16 -г- 4.23 анализируется влияние различных факторов на работу магнитного модулятора с выходом на основной частоте питания и приводятся элементы его расчета, а также рассматривается работа магнитного усилителя в качестве широтно-импульсного модулятора для управления тиристорами.

4.20. При проектировании магнитного модулятора был выбран Ш-образный сердечник с площадью окна 50к = = 540 мма. Площади окна, занимаемые первичной обмоткой, обмоткой смещения, каркасом и изоляцией соответ-

4.1. Принципиальная схема магнитного модулятора с периодическим изменением магнитного сопротивления цепи с помощью механического метода

В качестве магнитного модулятора с выходом переменного тока основной частоты можно использовать любую из рассмотренных ранее схем двухтактных магнитных усилителей (дифференциальную, мостовую или трансформаторную).

Дело в том, что одним из основных параметров, определяющих качество магнитного модулятора, является его чувствительность, под которой понимается напряженность разбаланса, выраженная в единицах мощности входа, т. е. тот минимальный сигнал, который необходим для возвращения статической характеристики в нуль после ее ухода по любой причине, кроме подачи сигнала на вход.

4.3. Схема магнитного модулятора с выходом переменного тока удвоенной частоты

4.4. Конструкция (а) и схема (б) магнитного модулятора с выходом удвоенной частоты и взаимно перпендикулярными рабочим и управляющим полями

c. 4.7. Схемы магнитного модулятора с импульсным в ходом, возбуждаемые импульсами постоянного тока

Все приведенные схемы датчиков представляют собой аналоги маг-нитных модуляторов с параллельными полями. Аналогом магнитного модулятора со взаимно перпендикулярными полями является датчик,

В Ш-образном сердечнике магнитного модулятора с выходом переменного тока удвоенной частоты ( 4.15) средний керн заменен постоянным магнитом, создающим постоянное подмагничивающее поле, приводящее к появлению в обмотках ш2 э. д. с. двойной частоты. Если эту э. д. с. усилить, выпрямить, а затем вновь подать на обмотки ш'.2 через резистор R и индуктивную катушку L, то постоянный ток /„, протекающий по этой цепи, будет создавать в сердечнике подмагничивающее поле, компенсирующее поле постоянного магнита.

5. Нарисуйте схему и опишите преимущества и недостатки магнитного модулятора с выходом на двойной частоте и параллельными магнитными полями.