1.4. Дроссели

     Дросселем называется статическое электромагнитное устройство, предназначенное для использования в качестве регулируемого и нерегулируемого индуктивного сопротивления.      В зависимости от назначения дроссели можно подразделить на дроссели переменного тока (катушки индуктивности или электрические реакторы), регулирующие дроссели (маг­нитные усилители) и сглаживающие дроссели.      Дроссели переменного тока применяются в качестве токоограничивающих сопротивле­ний, например, при включении двигателей, а также в импульсных ИВЭП.      Дроссели насыщения используются в стабилизаторах. Они работают в нелинейном ре­жиме.

Вебер-амперная характеристика

     Сглаживающие дроссели предназначены для ослабления пульсации выпрямленного на­пряжения. Такой дроссель имеет обычно немагнитный зазор. Дело в том, что в обмотке дросселя протекают как переменные, так и постоянные токи: , где- первая гармоника переменной составляющей.      Высшие гармоники можно не учитывать, так какрастет с ростом частоты., то есть существует постоянное подмагничивание, которое вызывает насыщение сердечника и, как следствие этого, уменьшениеидросселя.      Если уменьшается, то уменьшается.      При введении немагнитного зазора длиной, имеющего линейную характеристику намаг­ничивания, суммарная кривая намагничивания приближается к линейной, и насыщение наступает при большем токе, чем у дросселя без зазора.

     Магнитные усилители (МУ) или дроссели с подмагничиванием применяются для автома­тического регулирования напряжения. МУ представляют собой индуктивную катушку со стальным сердечником, подмагничиваемым постоянным током. Изменение тока подмагни­чивающей обмотки (тока управления) позволяет менять степень насыщения магнитопровода и тем самым регулировать индуктивное сопротивление рабочей катушки МУ.      Обычно в МУ используется трехстержневой сердечник.

     На среднем стержне располагается обмотка управления (ОУ). Катушки переменного тока соединяются так, чтобы их потоки в среднем стержне были направлены встречно, тогда в ОУ переменная ЭДС не возникает. Устройство называется усилителем, так как, расходуя не­большую мощность в активном сопротивлении обмоток управления, можно управлять зна­чительно большей мощностью в цепи нагрузки. Подобно тому, как в транзисторном усили­теле, изменяя меньший ток базы, можно управлять большим током коллектора.      Основное уравнение МУ токов для средних за полупериод значений токов:

     Зависимость тока от тока управленияв установившемся режиме работы называется характеристикой управления.      Обычно ее строят в зависимости от приведенного к рабочей цепи тока управления. Изменение направленияне вызывает изменения магнитного состояния сердечника и характеристика симметрична относительно. Наклон характеристики на линей­ном участке определяет коэффициент усиления по току:, коэффициент усиления по мощности:

Характеристика управления реального МУ отличается, так как припротекаетчерез выпрямитель.

     С ростом повышается степень насыщения магнитопровода. При сильном насыщении рост тока прекращается, поэтому рабочий участок ограничивается пределами.

     Для увеличения используют положительную обратную связь, то есть значительная часть энергии, необходимая для создания подмагничивающего потока, подводится из нагру­зочной цепи усилителя.

Принципиальная схема

     В этой схеме включается через выпрямитель и дополнительную обмотку ОС. Магнит­ные потоки в ОУ и ОС совпадают. Так как большая часть суммарного магнитного потока создается обмоткой ОС, то мощность, затрачиваемая в ОУ, может быть значительно меньше, чем в МУ без ОС. В электронных, полупроводниковых усилителях ПОС не используется.