рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Краткая теория

Краткая теория - Методические Указания, раздел Философия, Автоматизация технологических процессов и производств Магнитные Усилители (Му) Представляют Собой Усилители, Принцип Действи...

Магнитные усилители (МУ) представляют собой усилители, принцип действия которых основан на использовании нелинейных характеристик ферромагнитных материалов.

Действия простейшего магнитного усилителя основано на переменной индуктивности дросселя насыщения, подключенного последовательно с сопротивлением нагрузки к источнику питания переменного тока несущей частоты.

Индуктивность (рис. 2.1, а) изменяется в зависимости от величин входного (управляющего) сигнала, что обусловливает изменение тока нагрузки. Действительно, ток нагрузки определяется равенством

 

(2.1)

где – индуктивность дросселя;

– сопротивление нагрузки;

– частота переменного тока;

– круговая частота.

Таким образом, поскольку индуктивность дросселя зависит от величины входного (управляющего) сигнала, т. е. =постольку нагрузка будет являться функцией Iу.

Чтобы при изменении индуктивного сопротивления дросселяимело место наибольшее изменение, необходимо, чтобы

Для получения высокой индуктивности дросселя МУ выполняют на ферромагнитных сердечниках, при этом используются материалы, обладающие наиболее высокой магнитной проницаемостью в слабых магнитных полях. Индуктивность дросселя при прочих равных условиях пропорциональна магнитной проницаемости и определяется соотношением

 

(2.2)

где W, S, l – соответственно число витков, площадь поперечного сечения, длина магнитной линии дросселя;

m – относительная магнитная проницаемость;

– постоянная, характеризующая магнитные свойства вакуума.

а б
в г
д

Рис. 2. 1

Входной сигнал подается в специальную обмотку МУ, которая называется обмоткой управления, или входной обмоткой (рис. 2.1, б). Обмотку, включенную в цепь нагрузки, называют обмоткой переменного тока, Wрабочей, нагрузочной или выходной обмоткой.

Характеристика намагничивания магнитного усилителя при однонаправленном (положительном) изменении тока в обмотке управления приведена на рис. 2.1, в. Магнитная проницаемость и пропорциональная ей индуктивность обмотки переменного тока (см. уравнение 2.2) изменяются, как показано на рис. 2.1, г.

При этом ток нагрузки в функции тока управления изменяется по характеристике, показанной на рис. 2.1, д. При изменении знака тока управления эти характеристики располагаются симметрично относительно оси ординат.

Простейшая схема МУ (см. рис. 2.1, б) практически не используется, так как переменный магнитный поток будет создавать ЭДС в , которая будет искажать управляющий сигнал.

а б
в г
д е
ж з

Рис. 2.2

Для устранения этого недостатка простейший МУ выполняется на двух дросселях, обмотки переменного тока которых включаются так, чтобы составляющие магнитных потоков, создаваемых этими обмотками, не индуцировали ЭДС в Wу. При этом переменном токе составляющая магнитного потока, создаваемого одной обмоткой, должна находиться в противофазе с переменной составляющей магнитного потока, создаваемого другой обмоткой.

Основными параметрами МУ являются нормальное напряжение питания , номинальное сопротивление, ток нагрузки, номинальный ток управления Iу и коэффициенты усиления K, K, K. Схема включения магнитного усилителя без обратной связи показана на рис. 2.2, а. Его статическая характеристика соответствует рис. 2.2, б.

Коэффициент усиления МУ по току представляет собой отношение приращения тока в цепи нагрузки к приращению тока в цепи управления:

 

K (2.3)

Коэффициент усиления по напряжению

K= ( (2.4)

Коэффициент усиления по мощности

(2.5)

Постоянное намагничивание в магнитных усилителях

Во многих случаях необходима реакция усилителя на изменение полярности входного сигнала. Это обеспечивается введением постоянного подмагничивания, называемого смещением. Для постоянного подмагничивания обычно используется обмотка смещения (рис. 2.2, в). Смещение, кроме того, позволяет выбрать рабочую точку усилителя на наиболее крутом участке его характеристики. На рис. 2.2, г приведены статические характеристики 1, 2 магнитного усилителя при разнополярных напряжениях смещения с рабочей точкой Б.

Магнитные усилители с обратной связью. Наибольшее практическое применение получили усилители с обратной связью. В этих усилителях большую часть подмагничивающего магнитного поля создает магнитное поле обмотки обратной связи (рис. 2.2, д). Если магнитное поле обратной связи имеет то же направление, что и магнитное поле, созданное управляющей обмоткой, то обратная связь называется положительной, а в противном случае – отрицательной. Очевидно, что положительная обратная связь увеличивает коэффициент усиления МУ, а отрицательная уменьшает его. Вследствие этого и статическая характеристика усилителя с обратной связью становится несимметричной относительно оси ординат.

Коэффициент усиления МУ с обратной связью

(2. 6)

знак (+) применяется для отрицательной обратной связи, знак (–) – для положительной обратной связи, – коэффициент обратной связи.

Магнитное поле обратной связи создается благодаря введению дополнительной обмотки , называемой обмоткой обратной связи. При таком выполнении обратную связь называют внешней обратной связью. При положительной обратной связи крутизна рабочего участка характеристики возрастает (рис. 2.2, е).

Широкое применение получила так называемая внутренняя обратная связь (рис. 2.2, ж). В этих случаях магнитное поле обратной связи создается благодаря обмоткам переменного тока. В цепь этих обмоток включаются диоды D1 и D2, вследствие чего в обмотках будет протекать пульсирующий ток, постоянная составляющая которого и создаст магнитное поле обратной связи.

МУ с внутренней обратной связью называют МУ с самонасыщением. Такой МУ обладает высоким коэффициентом усиления на рабочем участке статической характеристики (рис. 2.2, з).

Следует отметить, что число рабочих обмоток и обмоток управления в МУ может быть различным. Например, в МУ серии УМ имеется до пяти обмоток управления, а в МУ серии ТУМ – до семи. Эти обмотки выполняют разные функции, например суммирование сигналов, если на вход МУ подавать сигналы от различных датчиков.

Благодаря целому ряду положительных качеств МУ получили широкое распространение в системах автоматического управления. МУ долговечны, надежны в эксплуатации, не требуют особого ухода, малочувствительны к вибрациям, к значительным перегрузкам, позволяют просто осуществлять суммирование нескольких управляющих сигналов, имеют высокий коэффициент усиления.

Динамические свойства МУ определяются передаточной функцией

(2. 7)

где – частота переменного тока, Гц;

– КПД цепи нагрузки МУ.

Для магнитного усилителя с выходом на постоянном токе значение определяется по формуле

где – сопротивление рабочей обмотки;

– сопротивление выпрямителя.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Автоматизация технологических процессов и производств

Московский государственный текстильный университет им а н косыгина.. учебно методический комплекс по специальности.. методические указания для выполнения..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Краткая теория

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Краткая теория
В системах контроля и управления в качестве датчиков угла поворота наряду с резисторными, индуктивными и емкостными датчиками применяют измерительные устройства на сельсинах и вращающихся трансформ

Порядок выполнения
1. Изучить принцип действия и устройство индикаторных сельсинов. 2. Определить точность следования индикаторных сельсинов для диапазона измерения qд от 0 до 180° при U

Порядок выполнения работы
1. Исследование МУ без обратной связи. 1.1. Ознакомиться с принципом действия и устройством МУ. 1.2. Подключить лабораторный амперметр к клеммам «Iн

Краткая теория
Электромагнитные реле являются одними из наиболее распространенных устройств автоматики. В некоторых САУ применяется до нескольких сотен таких реле. По роду тока, которым питаются катушки, р

Порядок выполнения
1. Изучить устройство и принцип действия электромагнитных реле постоянного и переменного тока. 2. Поочередно для каждого из трех реле экспериментально определить ток срабатывания и отпуска

Краткая теория
Введение. Фотореле различных конструкций и схемных решений нашли широкое применение в текстильной промышленности в системах позиционного регулирования и контроля. Они используются

Краткая теория
Феррорезонансный стабилизатор напряжения переменного тока – это нелинейный четырехполюсник, состоящий из соединенных определенным образом насыщенных и ненасыщенных дросселей и трансформаторов, сопр

Порядок выполнения
1. Перед выполнением работы изучить принцип действия феррорезонансного стабилизатора напряжения. 2. Познакомиться с лабораторным стендом, с оборудованием и с техническими средствами контро

Порядок выполнения работы.
1. Экспериментально снять переходную характеристику электропривода как объекта регулирования частоты вращения : а) Подключить вилку пульта управления и клеммы «ЛАТР» системы

Обработка экспериментальных данных
1. По таблицам экспериментальных данных построить график переходного процесса  = f (t). Коэффициент передачи тахогенератора определяется из соотношения Uтг =

Краткая теория
Ленточные машины относятся к оборудованию прядильного производства текстильной промышленности. На них происходит сложение волокнистых лент и их вытягивание с большим коэффициентом вытяжки продукта,

Порядок выполнения
1. Собрать схему в соответствии с рис. 7. 2, подключив к соответствующим точкам (1 – С, 0 – 2, П – 3, 8 – 8, 7 – 7, А2 – А2, В2 – В2, С2 – С2

Основные положения
Одной из важнейших задач, возникающих при намотке нитей на бобину, а также при перемотке нитей или пряжи с одной бобины на другую, является стабилизация линейной скорости нити, обеспечивающая посто

Порядок выполнения
1. Определить статические характеристики элементов системы стабилизации при различных Kос 1.1. Включить тумблер B1 (сеть) и B2 (осветитель) на лабораторном

Порядок выполнения
1. Познакомиться со схемой и устройством регулятора. 2. Собрать схему АСР в соответствии с рис. 9.1. 3. Установить электроды в начальное положение: Э1 касается раств

Основные положения
На химстанциях красильно-отделочного производства в зависимости от степени сложности технологического процесса применяют следующие виды управления: ручное, полуавтоматическое и автоматическое.

Описание и принцип работы стенда.
Стенд для исследования теплового объекта (рис. 11.1) состоит из термокамеры с панелью управления и двухпозиционого регулирующего прибора типа ЭРА-М. На лицевой панели термокамеры расположе

Порядок выполнение работы.
4.2.1. Изучить назначения стенда, цель работы, устройство и принцип работы блоков стенда, а также основные теоретические положения для тепловых объектов и автоматических систем регулирования темпер

Порядок выполнения работы.
12.2.1. Изучить лабораторный стенд и соответственно рис 12.1 12.2.2. Экспериментально определить кривую разгона (переходной процесс) теплового объекта. а) установить на ЛАТР

ПРИЛОЖЕНИЯ
При выполнении лабораторных работ 1 – 3 необходимо опытным путем исследовать динамические свойства объектов управления. Для этого проводят параметрическую идентификацию объекта регулирования: подби

Структура системы автоматического регулирования.
Определение динамических характеристик объекта управления является основой для синтеза системы автоматического управления, выбора и расчета параметров регулятора. Автоматический регулятор

Двухпозиционное регулирование.
Двухпозиционное регулирование является одним из наиболее широко используемых видов автоматического регулирования. Особенно широко двухпозиционные регуляторы применяются для регулирования температур

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги