РМП з виходом на змінному струмі

Диференціальна схема реверсивного магнітного підсилювача без зворотного зв’язку показана на рис. 2.3.3. Два однакових однотактних підсилювача МП1 і МП2 з послідовно з’єднаними робочими обмотками живляться від вторинної обмотки диференційного трансформатора Тр. Навантаження Zн включається між середніми точками вторинної обмотки image003

трансформатора Тр і робочих обмоток підсилювачів МП1 і МП2. Застосовуючи принцип накладання, можна розглядати струм через навантаження як різницю двох струмів: І1 і І2. За відсутності вхідного сигналу (Іу=0) струми І1 і І2 повинні бути рівні. Вони визначаються зміщенням, тобто початковим підмагнічуванням за рахунок постійного струму, що протікає по обмотках зміщення wзм. Для балансування (встановлення нуля) реверсивного підсилювача при Іу=0 застосовується регулювальний резистор Rрег.Справа в тому, що виготовити два однотактних магнітних підсилювача з абсолютно однаковими характеристиками практично неможливо, тому регулюванням зміщення забезпечують рівність струмів І1 і І2 при Іу=0. Звичайно, не вдається досягти водночас рівності амлітуди і фаз цих струмів, тому навіть при Іу=0 через навантаження проходить струм небалансу (Ін ¹0).

Обмотки зміщення і керування однотактних підсилювачів МП1 і МП2 під’єднані таким чином, що при подачі сигналу Іу в одному підсилювачі напруженість поля керування і зміщення складаються, а в іншому – віднімаються. В підсумку струм І1 одного підсилювача зростає, а струм І2 іншого підсилювача зменшується, і в навантаженні з’являється струм Ін12. При зміні полярності струму керування магнітні підсилювачі ніби міняються місцями: І1 зменшується, а І2 зростає. В підсумку фаза вихідного струму Ін12 змінюється на 1800. Потрібно звернути увагу на те, що, оскільки йдеться про змінні струми, струм навантаження фактично являє собою не алгебраїчну, а геометричну (векторну) різницю.

Слід зазначити, що короткозамкнутий контур, що створюється обмотками зміщення (як і будь-якою іншою обмоткою) збільшує інерційність підсилювача, тобто затягує тривалість перехідного процесу. Для того щоб зменшити цей шкідливий вплив, опір контуру збільшують за рахунок додаткових постійних опорів R.

Істотним недоліком диференціальної схеми реверсивного підсилювача згідно рис. 2.3.3 є наявність трансформатора Тр. Цього недоліку позбавлена мостова схема реверсивного підсилювача.

Дана схема також містить чотири осердя, причому обмотки керування і зміщення виконуються так як і в диференціальній схемі, а робочі обмотки wр з’єднуються в мостову схему, як показано на рис. 2.3.4. В одну діагональ мосту (між точками а і б) підводиться напруга джерела живлення U~, а в іншу діагональ мосту (між точками в і г) підключається навантаження Zн. За відсутності струму керування (Іу=0) індуктивні опори всіх робочих обмоток wр однакові і міст зрівноважений, тобто струм в колі навантаження буде відсутній (Ін=0). Як і в диференціальній схемі, при подачі сигналу управління (Іу=0) підмагнічувальне поле обмоток управління додається до поля обмоток зміщення в одній парі осердь, а в другій парі — віднімається від нього. Таким чином, індуктивний опір однієї пари робочих обмоток, включених в протилежні плечі мосту, зменшується, а індуктивний опір іншої пари робочих обмоток відповідно в інших протилежних плечах мосту збільшується. В результаті баланс мосту порушується і через навантаження Zн протікає струм. Напрямок струму навантаження визначається полярністю струму керування, тобто при зміні полярності сигналу фаза струму навантаження змінюється на 1800. Тому статична характеристика мостової схеми, як і диференціальної, має вигляд, показаний на рис. 2.3.1.

Не потрібно окремого трансформатора і в так званій трансформаторній схемі реверсивного магнітного підсилювача. Ця схема працює аналогічно диференціальній, але відрізняється подвійною кількістю робочих обмоток. Половина цих обмоток виконує функції первинних обмоток трансформатора і вмикається на напругу живлення U~. Інша половина цих обмоток виконує функції вторинних обмоток трансформатора і живить навантаження. Таким чином, осердя магнітного підсилювача є водночас і осердям трансформатора.

Порівняння диференціальної, мостової і трансформаторної схем показує, що з точки зору коефіцієнта підсилення і споживаної потужності, вони приблизно однакові. Але найбільш простою є мостова схема, яка і знаходить найбільше застосування. Однак застосовувати її можна лише тоді, коли напруга живлення на 20-30% перевищує максимально потрібну напругу на навантаженні. В інших випадках застосовують трансформаторну або диференціальну схему реверсивного магнітного підсилювача.

Васюра А.С. – книга “Елементи та пристрої систем управління автоматики”

Оставьте комментарий к статье