1.3. Реакторы и трансреакторы
Реактор LR состоит из обмотки w и ферромагнитного магнитопровода (рис. 1.5, а). Реактор преобразует ток в напряжение (напряжение получается достаточной низким). Ферромагнитные материалы, из которых выполняют магнитопровод реактора, имеют нелинейную характеристику намагничивания B= f(H), что обусловливает уменьшение их магнитной проницаемости с увеличением напряженности магнитного поля Н (рис. 1.5, б). Индуктивное сопротивление реактора XL пропорционально магнитной проницаемости , поэтому оно изменяется с изменением тока в обмотке реактора. Для уменьшения этой зависимости и обеспечения постоянства сопротивления магнитопровод реактора выполняется разомкнутым (с воздушным зазором δ).
Существуют управляемые реакторы, меняющие свое сопротивление.
На замкнутом магнитопроводе управляемого реактора, кроме основной (рабочей) обмотки, предусмотрена обмотка управления wy (рис. 1.5, в), по которой проходит постоянный ток управления Iу. При изменении Iу изменяются магнитное состояние магнитопровода, его магнитная проницаемость и сопротивление XL.
Характеристики намагничивания ферромагнитных материалов, используемых в управляемых реакторах, имеют выраженный прямоугольный характер (рис. 1.5, г). При этом магнитопровод имеет два состояния: ненасыщенное и насыщенное. В первом случае и XL бесконечно велики, а во втором равны нулю. Поэтому, процесс управления не сопровождается непрерывным изменением XL.
Рис. 1.5. Реакторы (а, в) и характеристики магнитопровода (б, г)
Трансреактор ТAV выполняет функции реактора и трансформатора (преобразует ток в низкое напряжение и повышает это напряжение). Он состоит из обмотки w1, разомкнутого магнитопровода и вторичной обмотки w2, находящейся в режиме, близком к холостому ходу (рис. 1.6).
П
оэтому
ток I′1
в первичной обмотке является током
намагничивания, напряжение холостого
хода U2х
= ЭДС E2
вторичной обмотки. U2х
сдвинуто
по фазе относительно тока I′1
на 90.
Преобразование определяется отношением
U2x/I′1
= Z′ном,
которое нелинейно зависит от тока I′1.
Поэтому для обеспечения преобразования,
близкого к линейному, магнитопровод
трансреактора выполняют с зазором.
Рис. 1.6. Трансреактор
1.4. Магнитный усилитель
Простейший магнитный усилитель AL состоит из двух управляемых ректоров, которые управляются общим током Iу. При увеличении тока Iу степень намагничивания сердечников увеличивается, их магнитная проницаемость и индуктивное сопротивление XL рабочих обмоток уменьшается, а ток Iн возрастает. Если с рабочими обмотками последовательно включается нагрузка, то получается простейший усилитель: с помощью небольшой мощности постоянного тока, расходуемой в обмотках управления, можно управлять значительно большей мощностью в цепи нагрузки.
Если ток нагрузки выпрямить и пропустить по дополнительным обмоткам подмагничивания, то получится магнитный усилитель с положительной обратной связью (ПОС). ПОС повышает усиление тока и мощности магнитным усилителем.