Магнітний підсилювач з самонасиченням

Мета роботи — вивчити основні режими роботи, характеристики і параметри МП з самонасиченням на прикладі однотактної мостової схеми з виходом постійного струму.

5.1. Опис лабораторного стенду

Принципова схема лабораторного стенду зображена на рис. 5.1.

Лабораторний стенд дозволяє дослідити МП як дросель без самопідмагнічування (ліва половина схеми), а також безпосередньо МП з самопідмагнічуванням (права половина схеми). Вибір досліджуваної схеми проводиться ключем "Схема", встановленим в лівому верхньому кутку лабораторного стенда; натиснутий стан відповідає першій схемі, відпущений — другій.

Живлення обох схем змінною напругою проводиться від лаборатор­ного автотрансформатора TV , ручка регулятора якого виведена в нижньому правому кутку стенду. Ця напруга вимірюється вольтметром V. Коефіцієнт перерахунку показів вольтметра можна встановлювати рівним "х1" або "x2" за допомогою спеціального ключа.

При дослідженні МП з самонасиченням внутрішній зворотний зв’язок створюється за допомогою напівпровідникових діодів VD1…VD4, які з’єднані по мостовій схемі. Струм управління IY, який вимірю­ється міліамперметром А2, регулюється потенціометрами R1 и R2. Поля­рність струму управління змінюється ключем S1. В схемі лаборатор­ного стенда передбачено підключення різних обмоток управління W1…W4 за допомогою ключа, встановленого в нижньому лівому кутку лабораторного стенда S3.

Контроль форми струму нагрузки проводиться за допомогою елект­ронного осцилографа, підключеного до гнізда "Осц.," лабораторного стенда.

5.2. Лабораторне завдання

5.2.1. Теоретична частина

1. Вивчити принцип дії МП з самонасичуванням.

2. Яку статичну характеристику "вхід-вихід" має даний МП?

3. В якому режимі працює МП при малих значеннях струму управління, а в якому — при великих його значеннях?

4. Яку форму мав струм нагрузки, як вона залежить від струму управління і напруги живлення?

5.2.2. Експериментальна частина

1. Розрахувати і побудувати характеристику „вхід-вихід” UH­=f(IH) для МП з самонасиченням при таких параметрах схеми: діюче зна­чення напруги живлення U=120 В ; частота живлення f=50 Гц ; опір нагрузки RH=470 Ом; осердя типу ОЛ 240/64-12,5, що має середню довжину магнітопроводу l=16,3 см і площу перерізу матнітопроводу S=1,5 см2 ; динамічна крива розмагнічування даного осер­дя на частоті 50 Гц зображена на рис. 5.2; число витків робочої об­мотки WP=2500 ; опір робочої обмотки RP=150 Ом ; число витків загальної обмотки управління WY=3300 ; опір обмотки управління RY=1 кОм.

Для цього окремо розрахувати вітку характеристики для малих зна­чень струму управління (струм управління по модулю менше clip_image002) за такими формулами:

(5.1)

clip_image004

(5.2)

де

clip_image006

значення clip_image008 визначається з динамічної кривої розмагнічування clip_image008[1]=f(HY) по значенню HY, A/м:

(5.3)

clip_image011

clip_image013

Вітку характеристики для великих значень струму управління розрахувати за формулою:

(5.4)

clip_image015

Де струм холостого ходу I0 для даного режиму обчислюють за формулою:

(5.5)

clip_image017

clip_image019

Нy А/м 80 76 72 68 64 60 56 52 48 44 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4

Рис. 5.2. Динамічна крива розмагнічування.

При цьому напруженість кола Н0 при обчисленні характеристики можна вважати постійною і рівною по абсолютному значенню абсцисі, динамічної кривої розмагнічування при

∆ Вy = ∆ Вm = clip_image021clip_image023 (5.6.)

обчислені вітки характеристики „вхід-вихід” нанести на один графік в координатах UH і Іy, загальну точку обох віток знайти продовженням одержаних віток до їх перетину.

2. Підключити дросель без само підмагнічування шляхом натиску ключа „Схема”. Електричний осцилограф підключити до гнізд „Осц.” Стенду. Напругу живлення виставити рівною нулю. Встановити RH = 220 Ом.

3. Визначити напругу насичення дроселя по зміні форми струму нагрузки при збільшенні напруги живлення. При цьому в момент початку насичення дроселя на осцилографі струму нагрузки буде спостерігатись скачок (кут насичення при цьому близький до θ0 = 1800).

Напругу насичення виміряти вольтметром V.

4. Збільшуючи напругу живлення за допомогою ЛАТРа, спостерігати зміну форми струму нагрузки по осцилографу. Осцилограми струму нагрузки зарисувати, записуючи відповідні значення напруги живлення.

5. Встановити схему МП з само підмагнічуванням (перемикач „Схема” відпущений). Напругу живлення встановити рівною 50 В.

6. Зняти і побудувати характеристики „вхід – вихід” МП з само підмагнічуванням ІH = f(Iy) для обмотки управління W1 і трьох значень опору нагрузки R3, R4, R5. Струм управління змінювати по полярності і по величині в межах 0….30 мА.

7. Зняти і побудувати характеристики „вхід- вихід” МП з само підмагнічуванням ІH = f(Iy) для опору нагрузки R4 і обмоток управління W1, W2, W3. Струм управління змінювати по полярності і по величині в межах 0…30 мА.

8. По побудованих характеристиках визначити коефіцієнт підсилення по струму для робочої ділянки характеристик.

Література: (6, с. 58-71; 7, с. 112-118).

Оставьте комментарий к статье