Как един прост магнитен усилвател
Как един прост магнитен усилвател
Системата за автоматично управление (ACS) електрически преносни модерни локомотиви включва магнитни усилватели. Магнитно усилвател (MU) е устройство за електромагнитно контрол, която осигурява плавна промяна в променлив ток поради промени в размера на индуктивна бобина с феромагнитна сърцевина устойчивост при контролните намотки размагнитване podmag-DC.
Най-простият MU има две ядра (фиг. 14), върху които са монтирани работни намотка ОР1, OP2 с еднакъв брой навивки Дор свързан противоположно един на друг. Те са включени в променлив ток верига с постоянно напрежение и. OS контрол навиване с броя на навивките шу обхваща както ядра и получава захранване от източник DC (DC контрол).
Помислете малко по-опростен принцип на работа на МУ, като се предполага непроменена неговото прекратяване индуктивност по време на периода на захранващото напрежение (с помощта на магнитен теория линеаризирана усилвател). Токът на редуващи се в работната намотка зависи от общото съпротивление на веригата 1, която включва активна съпротива верига от 1? "И индуктивен реактивно съпротивление на намотката Хи. Текущ от закона на Ом за верига ток peoemennogo
Появата на индуктивен реактивно съпротивление на намотката се определя от електродвижещата сила (напр. G. С). Това самостоятелно индукция напр. г. а. Той се индуцира в намотките от действието на променлив магнитен поток, причинени от променлив ток. Режисьор е. г. а. самостоятелно индукция е винаги така, че да се предотврати промяна в ток. Тя е по-голяма, толкова по-голям темп на промяна на тока в намотките или магнитния поток им проникване. Тази скорост зависи от честотата на АС 1.
Намотките в зависимост от броя на завъртанията, геометричните размери, сърцевина материал имат различни свойства по отношение на индуциране напр. г. а. самостоятелно индуктивност. Тези свойства се характеризират с индуктивност L. В индуктивно съпротивление (ома) се изчислява по формулата където ва - абсолютен магнитната проницаемост, Н / м, 5С - сечение на сърцевината, т2, 1в - средната продължителност на магнитните силови линии в сърцевината, тока, генериран от работната намотка или контрол намотка, т
Абсолютната пропускливост TSA характеризиране на магнитните свойства на средата, т.е.. Е. възможността за създаване на разнообразие от магнитния поток. Магнитна проницаемост на вакуум TSO. нарича магнитна
OS - контрола ликвидация, OP1, OP2 - работа ликвидация, Jan - резистор работи в верига ликвидация, II ^ - pntannya работи напрежение намотки, аз, - ток в схема постоянна работа в ликвидация, тя е важна физическата константа и е равна на 0.000001257 Gn SI / m.
Магнитното пропускливостта на материал C -... безразмерна стойност, която показва колко пъти абсолютната магнитната проницаемост на магнитен материал TSA вече постоянна TSO, т.е. п = ва / N'0- магнитна проницаемост на феромагнитни материали (желязо, никел, кобалт и тяхното сплави) хиляди пъти по-големи от вакуума. Магнитна проницаемост на въздух и не-феромагнитен материал близо до единица (п = 1)
Чрез увеличаване на тока в намотките контрол MU увеличава напрегнатост на магнитното поле (А / т)
където 1U - токът в контролата ликвидация A
С увеличаване на магнитното поле Н повишава магнитната индукция B на магнитопровода до насищане, след което индукция B остава постоянно (фиг. 15). Когато намагнитването на ядро магнитна проницаемост Q на = B / (\ 10Н). След насищане на магнитопровода по време на намагнитване наричан \ 1 рязко намалява, и подходи на стойност близо до единство. пропускливост р може да бъде показателно за степента на намагнитване на сърцевината. С голям намагнитване на феромагнитна сърцевина от способността им за магнитния поток подходи не-феромагнитен материал, и в този случай, MU почти неконтролируемо (това е максималната режим връщане).
По този начин, чрез увеличаване на контрол ток (входния ток) 1у повишен интензитет на магнитното поле Н намалява магнитна проницаемост р и абсолютната пропускливост CA. Това води до намаляване на индуктивност L и индуктивно съпротивление Х [и по този начин да се увеличи работен ток (изходен ток) 1p. Индуктивност L, както е известно, не зависи от текущ контрол посока 1ш, така контролира характеристика MU (фиг. 16) е симетрична спрямо оста 1P
Когато контрол ток е нула ядро MU не е магнетизираната н obmotkn работното му има голям индуктивен реактивно съпротивление. Поради това, операционната ток ще бъде малко; той се нарича сегашната MU празен ход (/ хх). Rec увеличаване на контрола ток възниква Magn, наличие на ядрото, а ME операционна ток се увеличава. Средната част на характеристиките, почти линейни, работи. Дори малка промяна в управляващия ток води до драматична промяна на операционната ток.
MU има две работни намотки за да се избегне предизвикването на променливата е. г. а. за контрол на ликвидация на операционната ток. Когато се срещате включването на работните намотки с еднакъв брой намотки се индуцират в управлението на намотки д. г. а. от всяка от работните намотки ще се изключват взаимно. Естествено, всеки от които работят намотките да се монтира на отделен ядро, тъй като включването на брояч работи намотки с еднакъв брой намотки върху обща база получената индуктивност MU ще бъде нула.
Магнитно мощност може да има множество контролни намотки, и след това намагнитването на сърцевината ще се определя от получената Магнитна сила (т. D. S.), Тези намотки 2 / 'у.
Промяна променлив честота 1 променя индуктивен реактивно съпротивление на работниците намотки [вж. формула (2)]. Следователно използването на MU висока честота променлив ток с еднакви позволява индуктивен импеданс XI имат по-малка индуктивност L т. Е. По-малък брой на намотаване на завои и работната площ на напречното сечение на жилата. От друга страна, да се увеличи захранващия ток MU честота увеличава характеристики контрол наклонената наклон, тъй като резистентност като цяло 1 = г / # п + (2n / 1) два индуктивни увеличава компонент. Увеличаването на AC честота се увеличава производителността MU.
Параметри MU подбрани така, че неговите характеристики са малко зависими от промените в доста широк диапазон от захранващи напрежения и съпротивления на натоварване резистори. Така че, локомотив MU индуктивно съпротивление на намотките направи много по-активно, така че характеристиките на дизелов MU зависят малко от позицията на контролера (скоростта на въртене на дизелов двигател колянови валове). Това може да бъде проверено чрез анализ на формули (1) - (3). Ако Хв е много по-голям от 1? N, последните могат да бъдат пренебрегвани, а уравнението (1) се извършва под формата
Напрежение и II са пропорционални на честотата на един от скоростта на ротора синхронен podvozbuditelya на задвижван от вала дизелов двигател. Следователно, настоящата един от скорост на ротора синхронен podvozbuditelya независим и напълно определя от индуктивност на намотките 1 = 1 1b.
Основните параметри са МУ си повишение фактора: ток и мощност. Текущата печалба Кр представлява промяната в съотношение работен ток А / р на съответната промяна в устройство ток А / г. По време на работа, най-простият Мобилните единици на правата част на характерната контрол е възможно, без да обръща внимание на много малък ток на празен ход 1хх, текущ коефициент усилване да се разгледа като съотношението на токове:
Печалбата на мощност е съотношение на хром във веригата работен ток мощност P "и за консумирана от контролните намотки PJN, т. Е. = KR мощност
= Pout / Rvh- коефициенти uSILvNIYa
MU протозои са в диапазона от няколко десетки до няколко стотин единици. По-големите печалби, на стръмен характеристика на MU.
Важен параметър по отношение на използването Mus в автоматизираните системи за управление е множество работни текущи промени:
MU ядра от студено валцована стомана или електрически пермалой тънка лента (желязо-никелова сплав, легирани с молибден, хром, мед и манган). Тези материали имат тесен хистерезисна крива и крива на намагнитване, почти правоъгълна, т. Е. С изразен насищане. Желателно е насищането настъпва при възможно най-малко магнитно поле, тъй като това ще се постигне максимален ток в работната верига с малък контрол ток. При ниско магнитно поле (слабо магнитно поле), магнитната проницаемост стр. Тя трябва да е толкова голям, колкото е възможно, тъй като това ще REC по-малко натоварване на ток.
При високо качество сърцевинен материал и диоди работни част MU samopodmagnichivaniem контролни характеристики (вж. F. 2.2) има по-голям наклон (по-висока печалба) и е в близост до линейна. При високи индукционни товари формират характеристики МР може да бъде до известна степен изкривява.