27. Дифференнциальная и мостовая схемы му. Пояснить принцип работы. Характеристика управления му.

Дифференциальная схема

Дифференциальный магнитный усилитель с обмотками смещения

Чтобы сделать магнитный усилитель чувствитель­ным к полярности тока управления, вводят обмотку смещения w_см, с помощью которой создают постоян­ное начальное подмагничивание магнитопровода (рис. 10.24). К МДС управления добавляется постоян­ная величина — МДС смещения, при этом характе­ристика магнитного усилителя сдвигается влево. Рабочая характеристика усилителя с обмоткой смещения дана на рис. 10.25. Смещение можно менять с помощью резистора R_cм..

Если смещения нет, то при любой полярности тока управления магнитопровод намагничивается. При на­личии тока в обмотке смещения магнитопровод изна­чально уже подмагничен, а ток управления в зави­симости от полярности либо увеличивает, либо умень­шает намагниченность магнитопровода. Таким обра­зом, при положительной полярности тока управления ток в рабочей обмотке увеличивается, а при отрица­тельной полярности уменьшается (в пределах линей­ного участка характеристики).

Обмотка смещения используется также для началь­ного симметрирования сложных схем, включающих два (или более) магнитных усилителя. В этом случае регулировочный резистор R_CM выводится на щит управ­ления автоматической системой.

Для устранения отмеченных ранее недостатков магнитные усилители собирают по различным двух­тактным схемам. Наиболее простой из усилителей — дифференциальный магнитный усилитель с обмотками смещения (рис. 10.26). Этот усилитель собран из двух трансформаторных усилителей, но можно использовать и два дроссельных магнитных усилителя.

Рас­смотрим его работу.

В цепи нагрузки действуют две ЭДС, индуцируе­мые в обмотках W₂- Эти ЭДС направлены навстречу друг другу. Если управляющий сигнал отсутствует (U_y = 0), то магнитное состояние магнитопроводов W₂, полностью компенсируют друг друга. Результи­рующая ЭДС Е = Е₁ — E₂=0, ток в нагрузке отсут­ствует.

Если к управляющим обмоткам пoдведено поло­жительное напряжение, то левый магнитопровод раз­магничивается, а правый переходит в более насыщен­ное состояние, ЭДС Е₁ увеличивается, а ЭДС E_2. уменьшается, результирующая ЭДС Е совпадает по фазе с Е₁.

Если к управляющим обмоткам подвести отрицательное напряжение, то левый магнитопровод подмагничивается еще больше, правый раз­магничивается; ЭДС Е₂> Е₁и результирующая ЭДС Е совпадает по фазе с E₂. Ток в нагрузке Z„ про­порционален результирующей ЭДС E. Зависимость тока I_н в нагрузке от тока управления I_у изображена на рис. 10.27.

Мостовая схема

Магнитный усилитель, собранный по мостовой схеме

Магнитный усилитель, собранный по мостовой схе­ме, изображен на рис. 10.30. Чтобы понять его работу, следует иметь в виду, что рабочие обмотки w₁, w ₂, w₃, w₄ соединены по мостовой схеме (рис. 10.31). В этом нетрудно убедиться, рассмотрев, какие элементы включены между точками а, b, с, d на рис. 10.30 и 10.31.

При отсутствии управляющего сигнала магнитное состояние магнитопроводов одинаково, сопротивления всех четырех рабочих обмоток одинаковы, мост урав­новешен.

При положительной полярности управляющего напряжения левый магнитопровод размагничивается, правый — насыщается. При этом сопротивление об­моток w₁ и w₂ растет (вследствие увеличения ЭДС самоиндукции), а сопротивление обмоток w₃ и w₄ уменьшается.

Балансировка моста нарушается, и через нагрузку Zн проходит рабочий ток, который тем больше, чем больше различаются магнитные состояния левого и правого магнитопроводов, зависящие от управляюще­го тока.

При изменении полярности управляющего напря­жения происходит насыщение левого и размагничивание правого магнитопроводов. Сопротивление об­моток w₃, w₄ станет больше, чем сопротивление обмоток w₁, w₂. Фаза рабочего тока изменится на 180°, а его значение будет увеличиваться по мере роста управ­ляющего напряжения (тока).

Поскольку разбалансировка моста происходит вследствие согласованного изменения сопротивлений всех четырех плеч, коэффициент усиления усилителя, собранного по мостовой схеме, в четыре раза больше, чем дроссельного.

Рабочая характеристика магнитного усилителя, собранного по мостовой схеме, проходит через нача­ло координат и линейна в широком диапазоне изме­нений сигнала управления (рис. 10.32). Питание любого магнитного усилителя осуществ­ляется переменным током. Что касается нагрузки, то ею могут быть и потребители постоянного тока, вклю­чаемые через выпрямители. Последние обычно соби­раются на кристаллических диодах.