17. Ламповый генератор с самовозбуждением.
Ламповые генераторы, автогенераторы (генераторы с самовозбуждением) применяются в качестве источников питания электротермических установок, предназначенных для плавки, нагрева и закалки различных металлических материалов и деталей. Они выпускаются промышленностью на стандартные частоты 66, 440, 880 кГц, 1,76; 5,28; 13,26; 27,12 МГц и стандартные мощности 4, 10, 25, 40, 60, 100, 160, 250, 400, 600, 1000 кВт и т.д.
Основным конструктивным элементом данных генераторов является электронная генераторная лампа, относящаяся к классу триодов. Обычно такие лампы представляют собой конструкцию, напоминающую систему из трех коаксиальных цилиндров. Центральным элементом конструкции является нить накала.
Основным конструктивным элементом ламповых генераторов является электронная генераторная лампа, относящаяся к классу триодов. Обычно такие лампы представляют собой конструкцию, напоминающую систему из трех коаксиальных цилиндров. Центральным элементом конструкции является нить накала (это либо вольфрамовый стержень, либо сильно вытянутая петля из вольфрамовой проволоки), через которую пропускается значительный ток (десятки и сотни ампер) для разогрева ее до 2400…2500 К.
При этих температурах благодаря термоэлектронной эмиссии электроны покидают металл и образуют вокруг нити накала своего рода оболочку, которая и является источником тока при воздействии положительных относительно потенциала катода потенциалов сетки и анода. Сетка представляет собой ажурный цилиндр, окружающий катод. Коаксиально с сеткой располагается анод (в мощных лампах он делается из меди).
Принцип работы лампового генератора.
Характеристики генераторной лампы обычно приводятся для анодного и сеточных токов как функции анодного и сеточного напряжений (см. на рисунке).
Ламповый генератор с самовозбуждением.
В промышленных ламповых генераторах в основном применяют генераторы с самовозбуждением, их называют ламповые автогенераторы. В таких генераторах напряжение на сетке генераторной лампы формируют с помощью сеточной цепи обратной связи, которую подключают к нагрузочному колебательному контуру. Принципиальная электрическая схема одноконтурного лампового автогенератора, который должны исследовать студенты в заданной лабораторной работе, приведена на рисунке.
Элементы схемы L2, C2, C3, L3, R1 представляют собой сеточную цепь обратной связи.
С помощью обратной связи формируется напряжение на сетке генераторной лампы.
Методика расчета параметров лампового генератора (с самовозбуждением).
принимаем равным от 4 до 8, тогда величина емкости конденсатора:
Величина сопротивления резистора R1:
Принимаем IL2.1m=(5…9)∙Ic.1m= (5…9)∙Uc.1m/Rc.1=Uнк.1m/ωL2 , тогда L2 равно:
Принимаем Uc2.1m=0,1∙UL2.1m=IL2.1m/ωC2 , тогда C2 равно:
Принимаем ωL3=(5…10)∙R1 , тогда L3 равно:
Для расчета параметров элементов сеточной цепи обратной связи целесообразно использовать следующий порядок расчета.
Где Rc.1 – сопротивление сетки для первой гармоники сеточного тока известного из предыдущего расчета.
Где Uc.0 и Ic.0 и известны из предыдущего расчета (см. доп. файл «методика расчета», вопрос 16).
Параметры остальных элементов схемы берутся из предыдущего расчета (см. файл «методика расчета», вопрос 16).