28. Магнитные усилительные устройства

Магнитные усилители основаны на том, что сердечники магнитопровода подмагничиваются постоянным магнитом, управляющей обмотки и тем самым сужает петлю гистерезиса (размах амплитуды) магнитной стали

2 сердечника 1 и 2 из электротехнической стали содержат 2 полуобмотки возбуждения ОВ1 и ОВ2 и полуобмотку управления ОУ

Принцип действия основан на том, что при подмагничивании сердечника постоянным током все сетевое напряжение прикладывается к нагрузке R . Поскольку сопративление обмоток возбуждения = 0, т.е. в нагрузку можно перераспределить любую мощность U_С . В ЛСУ используют обратные связи и берутся готовые магнитные усилители.

29. Понятие желаемой лачх

Основной характеристикой любой ЛСУ является ЛАЧХ. Желаемой называется ЛАЧХ, отвечающая требованиям к ЛСУ. Рассмотрим построение желаемой ЛАЧХ совместно с ЛАЧХ исходной ЛСУ.

Основным понятием любой ЛАЧХ является частота среза _с. На частоте среза коэффициент передачи ЛСУ равен 1:

Этот означает, что на частоте среза ЛСУ не обладает коэффициентом усиления по мощности. При  > _с коэффициент усиления < 1, и ЛСУ перестает работать.

Для нахождения _с существует два пути:

1) _С выбирается исходя из требований к быстродействию ЛСУ

,

где Т– первая (наибольшая) постоянная времени знаменателя

передаточной функции разомкнутой ЛСУ.

2) По номограммам Солодовникова:

– находится передаточная функция разомкнутой САУ, вычис–

ляется действительная часть передаточной функции R,

строится функция R = ƒ();

– полученная кривая аппроксимируется участками линейной

функции, желательно, чтобы погрешность не превышала 5%,

на пересечении кривой с участками прямых аппроксимации

появляются частоты _а, _в, _d, ₀. Если исходная ЛСУ

спроектирована верно, то интервалы между частотами будут

примерно одинаковы;

– составляется отношение:

;

– по номограмме с учетом перерегулирования находится _с;

– задается либо t_Р, либо _С:

t_Р = k / _С или _С­ = k / t_Р

Алгоритм получения желаемой ЛАЧХ:

1. Строится исходная ЛАЧХ разомкнутой ЛСУ L_С;

2. Корректировка начинается с задания добротности ЛСУ:

[1/c] [1/c²],

где D_ – добротность по угловой скорости;

D_ – добротность по ускорению;

Х_с – погрешность исполнения добротности, скоростная

ошибка, показывающая разницу между фактичес–

кой и желаемой величинами при вращении испол–

нительного механизма.

ЖЛАЧХ базируется на этих добротностях, если они не соблюдаются, ЖЛАЧХ быть не может;

1. Находится частота _к=D_;

2. Через _к проводится прямая 1 с наклоном –20 дБ/дек;

3. Находится частота _l=D_;

4. Через _l проводится прямая 2 с наклоном –40 дБ/дек (если

требуется большой запас по амплитуде в рабочем диапазоне)

или –60 дБ/дек (если запас требуется меньше или с целью

удешевления системы);

5. Находится точка пересечения прямых 1 и 2, которая

соответствует частоте ₁;

6. По методике Солодовникова находится _с;

7. Через _с проводится прямая 3 с наклоном –20 дБ/дек;

8. На пересечении прямых 2 и 3 находится точка,

соответствующая частоте ₂;

9. Задаем частоту ₃, на уровне нижней частоты рабочего

диапазона ЛСУ, соответствующем запасу устойчивости ЛСУ

по амплитуде;

10. Для частоты  > _С ЛАЧХ считается высокочастотной и

совпадает с исходной ЛАЧХ разомкнутой ЛСУ;

11. Графически производится вычитание L_Ж – L_ИСХ для нахож–

дения передаточной функции корректирующего устройства.

Пути реализации корректирующего устройства:

– физический путь – с помощью схем R-L-C – цепочек;

– программный путь за счет микропроцессора.

Суть программного пути в том, чтобы увеличивать или

уменьшать входное напряжение на исполнительном органе в

зависимости от режима его работы.