Бесконтактное магнитное реле на основе магнитного усилителя с достаточно сильной обратной связью может быть выполнено в виде схемы рис. 9.4. Рассмотрим характеристику этого усилителя, т.е. зависимость I~ = f(Iу).
Магнитное бесконтактное реле (продолжение 1)
Как видно из кривых, в общем случае уравнение может иметь три решения (точки 1, 2 и 3). Из них устойчивому состоянию удовлетворяют только два решения (точки 1 и 3), соответствующие включенному и выключенному «контакту». Неустойчивое состояние точки 2 определяется следующим. Если по каким-либо случайным причинам (например, при незначительном изменении напряжения) ток увеличится на
DI2 , то UN2 уменьшится, Ur2 = U – UN2 возрастет, что вызовет дальнейшее возрастание тока
I = Ur / r и т.д.; аналогично незначительное начальное уменьшение
I2 вызовет его дальнейшее уменьшение. Устойчивое состояние точек 1 и 3 объясняется так: если, например, для точки 1 произойдет увеличение
I, то UN1 увеличится, Ur и I уменьшатся, и схема возвратится к исходному состоянию.
Магнитное бесконтактное реле (продолжение)
Рассмотрим реле, выполненное в виде магнитного усилителя с глубокой положительной обратной связью Ко.с. ³ 1. Т.к. коэффициент усиления по току
Магнитное бесконтактное реле
Магнитное бесконтактное реле представляет собой устройство, которое преобразует плавное изменение входной величины Х в скачкообразное изменение выходной величины
Y.
Магнитные усилители (продолжение 4)
Влияние обратной связи на характеристики магнитного усилителя (коэффициент усиления по мощности и постоянная времени) можно оценить из следующих выражений:
Магнитные усилители (продолжение 3)
Степень влияния обратной связи характеризуется коэффициентом обратной связи – отношением напряженности поля обратной связи к среднему значению напряженности поля переменного тока:
Магнитные усилители (продолжение 2)
Важными эксплуатационными характеристиками магнитного усилителя являются коэффициенты усиления и инерционность усилителя.
Магнитные усилители (продолжение 1)
Цепь выходного сигнала
I» представляет собой мост, состоящий из четырех обмоток:
wр1 , wр2 , wр3 ,
wр4 . Параметры этих обмоток подбираются так, чтобы при отсутствии входного сигнала (ток обмотки управления равен нулю) мост был уравновешен, т.е. ток рабочей обмотки I» был равен нулю. Управляющие обмотки
wу включены таким образом, что поля Ну направлены в разные стороны. Если учесть симметричность кривой зависимости
I» = f(Hу) (рис. 9.3), то нетрудно увидеть, что равновесие не нарушится и для тока обмотки управления не равного нулю. Для получения выходного сигнала и чувствительности его к полярности тока управляющей обмотки служат обмотки смещения
wсм
, которые питаются постоянным током Iсм , создающим поле смещения Нсм . Это поле смещает начальную рабочую точку с кривой симметрии зависимости выходного тока от подмагничивающего поля. Поскольку направления Ну и Нсм в одном из сердечников совпадают, а в другом противоположны, наличие входного сигнала Iу приводит к уменьшению индуктивности одной пары рабочих обмоток (wр1
и
wр2) и соответствующему увеличению индуктивности другой пары (wр3
и
wр4), мост выходит из равновесия и в нагрузке возникает выходной сигнал
I»
. При изменении полярности тока управляющей обмотки, фаза тока рабочей обмотки меняется на 180о.
Магнитные усилители (продолжение)
В простейшем виде магнитный усилитель состоит из двух дросселей насыщения с идентичными конструктивными параметрами.
Магнитные усилители
Магнитным усилителем называется электромагнитное устройство, в котором используется зависимость магнитной проницаемости магнитных материалов при переменном токе от постоянного подмагничивающего поля для усиления входного сигнала, создающего это подмагничивающее поле.