книги / Электрические аппараты автоматического управления

матического регулирования с частотой питающего напряжения 400 гц в качестве входных усилителей, обеспечивающих усиление и суммирование нескольких управляющих сигналов, а также в качестве магнитных реле. В серии используется пять габаритов О-образных магнитопроводов, которые обеспечивают выходную мощность от 50 до 390 вт. В табл. 9.6 приведены технические дан­ ные усилителей. Магнитный усилитель серии ТУМ-АК имеет семь обмоток управления.

Табл. 9.6. Магнитные усилители ТУМ-АК

Магнитные усилители серии УМ-П. Они предназначены для работы в схемах автоматического управления и регулирования. Они подразделяются на однофазные УМ-1 П и трехфазные УМ-ЗП. Однофазные имеют напряжение 127, 220, 380, 63, ПО и 190 в, трехфазные— 127, 220, 380, 254 и 440 в, частоту 50 гц. УМ-П — усилитель магнитный, П-образный магнитопровод. Магнитные усилители изготовляются с высокоомными, низкоомными и ком­ бинированными обмотками управления (табл. 9 .7 ).

Табл. 9.7. Магнитные усилители серии УМ-П

Магнитные усилители серии УМ-1 ПК. Эти усилители предна­ значены для работы в цепях частотой 400 гц в качестве выходных каскадов усиления, а также используются для замены электромашииных усилителен, возбудителей, для управления скоростью и направлением вращения двигателей, для работы в качестве регулируемых выпрямительных устройств. Усилитель имеет два П-образных магнитопровода, на четырех стержнях которых рас­ положены рабочие обмотки. Усилитель имеет четыре одинаковые обмотки управления (табл. 9.8).

чены первичные обмотки трансформатора, предназначенного для согласования параметров усилителя с параметрами нагруз­ ки Ru. На выходе вторичной обмотки трансформатора имеются выпрямители, соединенные по d трехфазной мостовой схеме. Нагрузка подсоединяется к зажимам d we. Если на выходе не­ обходимо иметь трехфазные напряжения, нагрузка подсоеди­ няется к зажимам а, b и с.

Блок применяется в схемах автоматизированного электропри­ вода самостоятельно или совместно с контурами в тех случаях, когда требуется плавный пуск двигателя.

Блоки МУ серии БО-ЗП. Для питания высокочастотных обмо­ ток управления магнитных усилителей типа УМП используются тороидальные магнитные усилители серии ТУМ на 50 гц или ТУМ-АК на 400 гц. Для питания низкоомных обмоток управления усилителей УМП разработаны два блока МУ промежуточных магнитных усилителей. Блок МУ содержит трехфазный транс­ форматор с переключением первичной обмотки со звезды на тре­ угольник напряжением 380—220 в, источник выпрямленного тока для питания обмотки смещения выходного каскада и магнитный усилитель для питания обмоток управления выходного каскада усилителя. Оба блока имеют по 5— 6 обмоток управления.

9.3.6.Двухтактные (реверсивные) магнитные усилители

Впрактике бывает необходимо иметь характеристику «вход — выход» магнитного усилителя, симметричную относительно на­ чала координат. В таких магнитных усилителях ток нагрузки или напряжение выхода меняет знак или фазу на 180° Особенность такого магнитного усилителя состоит в том, что при токе управ­ ления, равном 0 , ток выхода или напряжение выхода равны нулю.

Магнитные усилители, имеющие такую характеристику, назы­ ваются двухтактными или реверсивными в отличие от рассмот­ ренных выше однотактных или нереверсивных. Двухтактный маг­ нитный усилитель состоит из двух однотактных МУ, соединенных по определенной схеме. На рис. 9.22 представлена характеристика «вход — выход» двухтактного магнитного усилителя, собранного на двух однотактных магнитных усилителях типа ТУМ-А5-11.

Чтобы получить двухтактный магнитный усилитель, однотакт­ ные магнитные усилители собираются по дифференциальной или мостовой схеме. На рис. 9.23 приведена дифференциальная схема двухтактного магнитного усилителя, собранная на двух магнит­ ных усилителях типа ТУМ-А5-11. На схеме Ri6 и /?2Г»— балласт­ ные сопротивления. Схема питается от двух независимых обмо­ ток разделительного трансформатора. (На схеме разделительный трансформатор не показан.) Обмотки управления отдельных МУ

соединены встречно. Обмотки смещения (на схеме соединение не показано) должны соединяться согласно. Характеристика «вход — выход» для схемы (рис. 9.23) приведена на рис. 9.22.

На рис. 9.24 представлена схема двухтактного магнитного усилителя, в которой однотактные МУ типа ТУМ-А5-11 соеди­ нены по мостовой схеме. Как следует из рис. 9.24, рабочие об­

мотки каждого из МУ образуют противоположные плечи моста. Усилитель 1МУ образует левое верхнее и правое нижнее плечи, усилитель 2МУ — два других плеча. В одну диагональ моста включено балластное сопротивление /?б, а в другую — сопротив­ ление нагрузки /?„. Каждое плечо моста питается от трансформа­ тора, имеющего четыре независимые обмотки и соответствующее напряжение. Обмотки управления отдельных МУ соединены встречно, обмотки смещения согласно. Характеристика «вход — выход» двухтактного МУ, собранного по мостовой схеме, пред­ ставлена на рис. 9.25 (кривая /), а изменение тока в балластном сопротивлении (кривая 2). В балластном сопротивлении /?с>, как показано стрелками на рис. 9.24, ток всегда имеет одно и то же направление. Направление тока в цепи нагрузки определяется знаком тока управления. При отсутствии тока управления мост сбалансирован и ток в цепи нагрузки отсутствует. В это время

вбалластном сопротивлении ток имеет максимальное значение.

Споявлением тока управления индуктивное сопротивление двух противоположных плеч моста увеличивается, а двух других уменьшается. Возникающий в результате этого разбаланс моста приводит к росту тока нагрузки. Ток в балластном сопротивлении

при этом падает. Мостовая схема двухтактного МУ более сложна, чем дифференциальная, поэтому ее применяют в случаях, когда это обосновано. Основным достоинством мостовой схемы являет­ ся относительно высокий к. п. д.— до 50%, тогда как дифферен­ циальная имеет к. п. д. до 17%. Поэтому когда к. п. д. не являет­ ся определяющим показателем (маломощная схема), тогда мож-

Рпс. 9.24

но применять дифференциальные схемы; в более мощных схемах, когда расход энергии может определять достоинство схемы, сле­ дует применять мостовые схемы. Существенным недостатком МУ является инерционность. Это необходимо учитывать при проек­ тировании схем автоматики на МУ Напряжение на выходе МУ практически не отстает по времени от тока в управляющих об­ мотках. Инерционность МУ определяется инерционностью цепей управления

'Ду+Яд.у ’

Следующая букта Т указывает на то, что магнитные усилители выполнены на тороидных сердечниках. Буквы А и Б обозначают соответственно открытое исполнение усилителей и исполнение, залитое термореактивным компаундом. Последующая цифра означает номер габарита магнитного усилителя. Трехзначная цифра, поставленная после тире за номером габарита, указывает на величину напряжения питания. Первая цифра, отделенная от величины напряжения точкой, обозначает номер рисунка, где изображена схема включения, вторая цифра — номер исполнения обмоток управления усилителей. Буква Т, поставленная в конце обозначения типа, указывает на то, что блок предназначен для работы в условиях тропического климата.

9.3.7. Быстродействующие магнитные усилители

Под быстродействующими магнитными усилителями пони­ мают такие МУ, в которых переходный процесс заканчивается в течение времени не более одного периода тока, питающего маг­ нитный усилитель. Принцип работы быстродействующего МУ можно пояснить, пользуясь схемой рис. 9.27. Из этой схемы сле­ дует, что на одном сердечнике имеются две обмотки, обмотка управления и рабочая обмотка, питаемые синфазным синусо­ идальным напряжением. Материал сердечника имеет прямо­ угольную петлю гистерезиса. В цепи рабочей обмотки U7p и цепи обмотки управления Wy включены вентили, в силу чего можно добиться разделения по времени процессов в рабочей обмотке и обмотке управления. Поэтому в течение одного полупериода ток может протекать в обмотке управления, а в течение второго — в рабочей обмотке. Будем считать, что в полупериод, когда ток протекает по обмотке управления, сердечник размагничивается вниз по петле (рис. 9.28), а в следующий полупериод, когда ток протекает по рабочей обмотке, сердечник намагничивается вверх по петле гистерезиса (рис. 9.28). Токи обмоток управления и ра­ бочей создают противоположные м. д. с. в сердечнике и вызывают противоположные по направлению изменения магнитного потока.

Напряжения питания цепей управления и рабочей выбраны по величине такими, чтобы под их действием сердечник перемагничивался полностью, т. е. от + Ф Идо —Фн за один полупериод управления и от —Ф„ до + Ф П за следующий один рабочий полупериод. В случае, когда в полупериод управления цепь управления разомкнута и ток не протекает по цепи управ­ ления, сердечник не размагничивается и тогда к началу следую­ щего рабочего полупериода поток сердечника остается неизмен­ ным и равным +Ф„, т. е. сердечник с самого начала рабочего полупериода оказывается насыщенным, и индуктивное сопротив­ ление рабочей обмотки будет близким к нулю.