Подмагничивание сердечника

Индуктивность L выполняют регулируемой с подмагничиванием постоянным током, применяют управляемый выпрямитель VD1 или другие способы коррекции тока возбуждения генератора.

Кроме большого значения индукции насыщения пермендюр обладает значительной обратимой проницаемостью, что делает его особенно ценным в качестве материала для телефонных мембран. Недостатки пермендюра: малое удельное электрическое сопротивление р, высокая стоимость и дефицитность кобальта и ванадия. Пермендюр применяют в постоянных магнитных полях или в слабых переменных полях с сильным подмагничиванием постоянным полем.

Возможность использования явления магнитного насыщения ферромагнитных материалов для создания усилителей можно показать на примере простейшего дросселя с подмагничиванием постоянным током ( 10.27, а,б). В данном случае на ферромагнитном замкнутом сердечнике имеются две обмотки: NI — обмотка основная включается в цепь переменного тока, No— обмотка дополнительная включается в цепь постоянного тока.

Если требуется, чтобы усилитель реагировал на изменение полярности входного сигнала, применяют дроссель с начальным подмагничиванием постоянным током ( 10.30).

Удобнее и проще в управлении дроссели насыщения, которые впервые для целей регулирования использовал Н. Д. Папалекси в 1914 г. Простейший дроссель насыщения с подмагничиванием постоянным током ( VI 1.2, я) представляет собою сердечник с двумя обмотками: рабочей w~ (или переменного тока) и управляющей го_ (или постоян-

Регулируемые трансформаторы с подмагничиванием постоянным током расходуют значительно больше активных материалов, чем обычные трансформаторы на ту же мощность, особенно при большой кратности регулирования.

Ферромагнитный удвоитель частоты состоит из двух одинаковых эднофазных трансформаторов со стальными сердечниками, работающих с подмагничиванием постоянным током (а и Ъ на 14.12). Каждый трансформатор имеет по три обмотки с числом витков w\t тл>\\, w0. Одинаковые обмотки обоих трансформаторов а) 5) соединены последователь-но. Обмотки w\ образуют первичную цепь удвоителя и питаются переменным гоком частоты / от сети, эбмотки w\\ являются вто-оичной цепью удвоителя, в которую включается наг-эузка; обмотки ш„, обтекае-иые постоянным током /0, :лужат для подмагничива-

а — роак'юр, нормально зашунтированный пороговым элементом; б — управляемый реактор с подмагничиванием постоянным током; в—е — резонансные то-коогрш'нчпвающие устройства с различными способами расстройки резонанса напряжения при к. з.; ж—м—Токоограничивающие устройства трансформаторного типа с регулированием параметров со стороны вторичной обмотки; и — вставка постоянного ТСКР.

а — реактор, нормально зашунтированный пороговым элементом; б — управляемый реактор с подмагничиванием постоянным током; в—е — резонансные токо-ограничивающие устройства с различными способами расстройки резонанса напряжения при КЗ; ж—м — Токоограничивающие устройства трансформаторного типа с регулированием параметров со стороны вторичной обмотки; н — вставка

В трансформаторах большей мощности или более высокого напряжения для плавного регулирования напряжения может быть использовано подмагничивание магнитопровода постоянным током. Одна из возможных схем регулируемого трансформатора с подмагничиванием постоянным током изображена на 15-3. В этой схеме используются два однофазных трансформатора а и Р, имеющие различные коэффициенты трансформации п^а ?* Яа1р- Каждый из этих трансформаторов имеет расщепленный магнитопровод, подмагничиваемый постоян- 15-3. Схема регулируе- ным током таким же образом, как в схеме удвое-мого трансформатора с под- ния частоты (при подмагничивании частей маг-магничиванием магнитопро- нитопровода в противоположных направлениях вода постоянным током. намагничивающий ток получается почти сину-

цели катушку 4 можно выполнить с подмагничиванием постоянным током, и в этом случае регулятор напряжения регулирует значение этого тока, чем достигается изменение XL и тока I. в необходимом направлении. Если выпрямители 6 являются управляемыми, то регулятор напряжения может действовать на эти выпрямители.

Следует подчеркнуть, что переход от механического пути изменения магнитного сопротивления сердечника к электромагнитному не вносит принципиальных отличий в физическую картину. В частности, одним из методов изменения магнитного сопротивления сердечника электромагнитным путем может быть подмагничивание сердечника, как это имеет место в магнитных усилителях, приведенных в гл. 3. В дальнейшем будут рассмотрены именно такие модуляторы.

Благодаря тому, что магнитный поток в сердечнике выходного трансформатора не содержит постоянной составляющей, т. е. подмагничивание сердечника отсутствует, вес и размеры трансформатора, а также вносимые им искажения уменьшаются.

Узел датчика тока 4, 5 и блок отсечки по току 6 осуществляют обратную связь по току якорной цепи двигателя Д. Узел 4, 5 предназначен для получения напряжения пропорционального току якоря двигателя вращателя. Он состоит из трехфазного проходного магнитного усилителя, выпрямительного моста и сопротивлений нагрузки. Через сердечник магнитного усилителя проходит токоведущая шина, идущая с силового модуля на якорь двигателя. В зависимости от величины тока, проходящего по ней, меняется подмагничивание сердечника, а следовательно, и напряжение на выходе рабочих обмоток усилителя, питающих выпрямительный мост. С выпрямительного моста напряжение, пропорциональное току якоря, подается на блок токовой отсечки. Питание рабочих обмоток магнитного усилителя осуществляется напряжением 220 В.

Следует обратить внимание еще на один недостаток однополупериодного выпрямителя. Ток j2 имеет постоянную составляющую, которая вызывает подмагничивание сердечника трансформатора, из-за чего уменьшается магнитная проницаемость сердечника, что, в свою очередь, снижает индуктивность обмоток трансформатора. Это приводит к росту тока холостого хода трансформатора, а следовательно, к снижению к. п. д. всего выпрямителя.

Форма выпрямленного напряжения и тока и очередность работы вентилей показаны на 11.6, в. Как видно из приведенных кривых, число пульсаций напряжения за период равно шести, а амплитуда пульсации меньше, чем в рассмотренных ранее схемах. При этом ток во вторичной обмотке трансформатора одну треть периода течет в одном направлении, а одну треть — в обратном ( 11.6, г). Поэтому отсутствует подмагничивание сердечника, трансформатор используется более полно.

В сравнении со схемой однополупериодного выпрямителя в двухполупериодном ток во вторичной обмотке трансформатора не содержит постоянной составляющей, так как в этой обмотке ток протекает в течение всего периода, вследствие чего подмагничивание сердечника в данном случае отсутствует, тепловые потери при этом уменьшаются.

Эта мощность в 3,5 раза больше мощности выпрямленного тока Ра, так как кроме постоянной составляющей выпрямленного тока /о, создающей постоянное подмагничивание сердечника, и переменной составляющей тока основной частоты через вторичную цепь трансформатора проходят составляющие высших гармоник выпрямленного тока.

К недостаткам схемы следует отнести низкую частоту пульсации, относительно высокое значение коэффициента пульсации, плохое использование трансформатора, подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током.

При включении постоянного тока в управляющую обмотку создается дополнительное подмагничивание сердечника, уменьшающее

Следует отметить, что дополнительное подмагничивание сердечника трансформатора отсутствует, так как постоянные составляющие токов вторичных обмоток направлены встречно.

Так как постоянные составляющие коллекторных токов jOK) и i01(2 направлены встречно, то подмагничивание сердечника транс-