Cum face un amplificator magnetic simplu
Cum face un amplificator magnetic simplu
Sistemul de control automat (ACS) locomotive moderne electrice de transmisie include amplificatoare magnetice. amplificator magnetic (MU) este un aparat de control electromagnetic, care asigură o schimbare lină a curentului alternativ, datorită modificărilor în amploarea bobinei de inducție, cu o rezistență la miez feromagnetic înfășurări de control demagnetizare podmag-DC.
Cel mai simplu MU are două nuclee (Fig. 14), pe care sunt montate de lucru OP1 bobinaj, OP2 cu un număr egal de spire Dorului conectate oppositely unul cu altul. Acestea sunt incluse într-un circuit de curent alternativ cu o tensiune constantă și. controlul OS înfășurării cu numărul de spire shu cuprinde ambele miezuri și primește energie de la o sursă de curent continuu (control DC).
Să considerăm un principiu oarecum simplificată de funcționare a MU, presupunând că neschimbată inductanța înfășurării în timpul perioadei tensiunii de alimentare (folosind teoria magnetică amplificator linearizată). Curentul alternativ în bobina de lucru depinde de rezistența totală a circuitului 1, care include o rezistență de circuit activ de 1? „Iar reactanța inductivă a înfășurării Hee. Actual de legea lui Ohm pentru circuitul de curent peoemennogo
Apariția reactanța inductivă în bobina este determinată de forța electromotoare (e. G. Cu.) Acest auto-inducție e. d. a. Acesta este indus în înfășurările prin acțiunea alternante de flux magnetic cauzat de curent alternativ. e Regizat. d. a. auto-inductanța este întotdeauna astfel încât să prevină o schimbare în curent. Este cu atât mai mare, cu atât mai mare rata de schimbare a curentului în bobinele sau fluxul magnetic ce trec prin ele. Această viteză depinde de frecvența AC 1.
Înfășurările conform numărului de rotații, dimensiunile geometrice, materialul de miez au proprietăți diferite în ceea ce privește determinarea e. d. a. autoinducție. Aceste proprietăți sunt caracterizate printr-o inductanță L. Rezistența inductiv (ohmi) se calculează cu formula: unde ca - permeabilitatea magnetică absolută, H / m, 5C - aria secțiunii transversale a miezului, m2, 1c - lungimea medie a liniilor magnetice de forță în miez, curentul generat de lucru înfășurarea sau controlul bobinaj, m
Absolute tsa permeabilitate caracterizează proprietățile magnetice ale mediului, adică. E. Capacitatea de a crea o varietate de flux magnetic. permeabilitatea magnetică a tso vid. numit magnetice
OS - controlul de lichidare, OP1, OP2 - lucru de lichidare, Jan - rezistor de lucru în lanțul de lichidare, II ^ - pntannya de lucru înfășurări de tensiune, I - curent în înfășurarea circuitului de lucru constantă, este o constantă fizică importantă și este egală cu 0.000001257 Gn SI / m.
Permeabilitatea magnetică a materialului C -... O valoare adimensională care indică de câte ori permeabilitatea magnetică absolută a CTU material magnetic mai lung tso constant, adică n = permeabilitatea magnetică ca / N'0- materialelor feromagnetice (fier, nichel, cobalt și acestora aliaje) de mii de ori mai mare decât vidul. permeabilitatea magnetică a aerului și non-feromagnetic materialul aproape de unitate (n = 1)
Prin creșterea curentului în înfășurările de comandă MU mărește intensitatea câmpului magnetic (A / m)
în cazul în care 1U - curentul din înfășurarea A control
Odată cu creșterea intensității câmpului magnetic H crește inducție magnetică B a miezului magnetic până la saturație, după care inducția B rămâne constantă (fig. 15). Când magnetizarea miezului magnetic de permeabilitate q = B / (\ 10H). După saturarea miezului magnetic în timpul în continuare sale magnetizare \ 1 brusc scade și se apropie de o valoare apropiată de unitate. Permeabilitatea p poate fi un indiciu al gradului de magnetizare a miezului. Cu o magnetizare mare a miezului feromagnetic prin capacitatea lor de a trece fluxul magnetic se apropie de material non-feromagnetic, și în acest caz, MU practic incontrolabilă (acest lucru este modul maxim de întoarcere).
Astfel, prin creșterea curentului de control (curent de intrare) 1y crescută a intensității câmpului magnetic H scade permeabilitatea magnetică p și cca permeabilitate absolută Acest lucru duce la o scădere a inductanța L și inductiv de reactanță X [și, prin urmare, pentru a crește de operare curent (curent de ieșire) 1p. Inductanța L, după cum se știe, nu depinde de curent 1y direcția de control, astfel încât controlul caracteristic MU (Fig. 16) este simetrică în raport cu axa 1P
În cazul în care curentul de control este zero MU de bază nu este magnetizat n obmotkn sale de lucru au o mare reactanță inductivă. Prin urmare, curentul de operare va fi mic; este numit curent UM cursa de mers în gol (/ xx). Rec creștere curent de control are loc magn, disponibilitatea miezului, iar ME funcționează creșteri curente. Partea de mijloc a caracteristicilor, aproape liniară, este de lucru. Chiar și o mică schimbare în curentul de control determină o schimbare dramatică a curentului de operare.
MU are două înfășurări de lucru pentru a evita inducerea variabilei e. d. a. un control de lichidare asupra curentului de operare. Atunci când întâlnirea includerea înfășurări de funcționare cu același număr de spire sunt induse în managementul înfășurări e. d. a. de la fiecare dintre înfășurărilor de lucru se vor anula reciproc. Firește, fiecare dintre înfășurările de lucru pentru a fi montat pe un miez separat, deoarece includerea unui contor înfășurări de lucru cu același număr de înfășurări pe o inductanță rezultantă comună miez MU ar fi zero.
putere magnetice pot avea mai multe înfășurări de control, și apoi magnetizarea miezului va fi determinată de forța magnetomotoare rezultantă (m. D. S.), Aceste înfășurări 2 / „y.
Modificarea frecvenței de curent alternativ 1 schimbă reactanța inductivă a lucrătorilor înfășurări [vezi. formula (2)]. Prin urmare, utilizarea unui curent alternativ MU de înaltă frecvență, cu aceeași permite impedanță XI inductive au o mai mică inductanță L m. E. Un număr mai mic de spire de înfășurare și aria secțiunii transversale de lucru a miezurilor. Pe de altă parte, pentru a crește frecvența de alimentare cu curent UM mărește caracteristicile de control pantă de înclinare, deoarece rezistența în general 1 = d / # n + (2n / 1), două creșteri componente inductive. Creșterea crește frecvența AC Performanța UM.
Parametrii MU selectat, astfel încât caracteristicile sale sunt puțin dependente de schimbările într-o gamă destul de largă de tensiuni de alimentare și rezistențe de rezistențe de sarcină. Deci, locomotiva UM reactanța inductivă a înfășurărilor face mult mai activă, astfel încât caracteristicile de motorină UM depind puțin de poziția controlerului (viteza de rotație a unui motor diesel cotiți). Acest lucru poate fi verificat prin analiza formulele (1) - (3). În cazul în care Xb este mult mai mare decât 1? N, acesta din urmă poate fi neglijată, iar ecuația (1) ia forma
Tensiunea și II sunt proporționale cu frecvența unuia dintre podvozbuditelya sincron viteza rotorului antrenat de un arbore motor diesel. Prin urmare, unul curent al podvozbuditelya sincron viteza rotorului independent și complet determinat prin inductanța înfășurărilor 1 = 1 1b.
Principalii parametri sunt UM factorii săi câștig: curent și putere. câștigul actual reprezintă modificarea Kr raportul de funcționare curent A / p la o modificare corespunzătoare în unitatea curentă A / y. În timpul funcționării, cel mai simplu Mus pe partea dreaptă a controlului caracteristic este posibil, ignorând o foarte mică 1xx curent de mers în gol, un factor de amplificare de curent să ia în considerare ca raportul dintre curenți:
Câștigul de putere este raportul dintre Cr în circuitul de operare curent al puterii de ieșire P „s la puterea consumată de înfășurările de comandă PJN, m. F. = KR
= Pout / Rvh- Cote uSILvNIYa
protozoarele MU sunt în intervalul de la câteva zeci până la câteva sute de unități. Cele mai mari câștiguri, mai abruptă caracteristica de MU.
Un parametru important în ceea ce privește utilizarea Mus în sistemele automate de control este o multitudine de operare modificări curente:
miezuri UM realizate din tole laminate la rece sau permalloy bandă subțire (aliaj de fier-nichel dopați cu molibden, crom, cupru și mangan). Aceste materiale au o buclă de histerezis și îngust curba de magnetizare, aproape dreptunghiulară, t. E. Cu o saturație pronunțată. De dorit, saturația are loc la cel puțin câmpul magnetic posibil, deoarece acest lucru ar atinge curentul maxim în circuitul de lucru cu un curent de control mic. La câmp magnetic scăzut (un câmp magnetic slab), permeabilitatea magnetică p. Ar trebui să fie cât mai mare posibil, deoarece acest lucru va rec mai puțin curent de sarcină.
La înaltă calitate material de miez și diode de lucru caracteristici de control parțial UM samopodmagnichivaniem (vezi. F. 2.2) are o pantă mai mare (câștig mai mare) și este aproape liniară. La sarcini mari inductanță forma caracteristici MOU pot fi oarecum distorsionate.