§ 24.4. Обратная связь в реверсивных магнитных усилителях

Обратная связь в реверсивных магнитных усилителях может быть внеш­ней и внутренней.

При внешней обратной связи ее обмотки могут быть выполнены раздельно для каждого из однотактных усилителей, входящих в реверсивную схему. Та­кая схема показана па рис. 24.8, а для дифференциального усилителя с выход­ным переменным током. Обмотка обратной связи может включаться и после­довательно с нагрузкой через выпрямитель (рис. 24.8, б) т. е. быть общей для обоих ВХОДЯЩИХ в схему однотактных усилителей.

Аналогичные схемы включения обмоток обратной связи могут быть исполь­зованы и для реверсивных магнитных усилителей с выходным постоянным то­ком. Теоретически реверсивные усилители с раздельными обмотками обратной связи могут работать без обмоток смещения, поскольку необходимое началь­ное смещение создается за счет прохождения по обмоткам обратной связи тока холостого хода. На практике обычно используют небольшую обмотку смеще­ния, с помощью которой может быть выбран необходимый режим для каждо­го однотактного усилителя и точно установлен нулевой выходной сигнал при

Следует также отметить, что включение общей обмотки обратной связи для реверсивных магнитных усилителей с выходным постоянным током еще более снижает и без того низкий КПД, однако повышает стабильность нуля.

В системах автоматики, как уже отмечалось, усилители обычно использу­ются для питания исполнительных электродвигателей. Наибольшей простотой и надежностью характеризуются двухфазные асинхронные электродвигатели, скорость которых регулируется за счет изменения напряжения на управляю­щей обмотке. Для управления такими двигателями и используются реверсив­ные магнитные усилители с обратными связями. На рис. 24.9 показана диф­ференциальная схема реверсивного магнитного усилителя с внутренней обрат­ной связью. Для балансировки схемы (настройки нуля и вида выходной характеристики) используются обмотки смещения, питаемые через регулировочный резистор

Ток нагрузки в сопротивлении равен разности токов двух однотактных усилителей и

Внутренняя обратная связь обеспечивается в каждом из этих однотакт­ных усилителей за счет постоянной составляющей токов и . выпрямлен­ных с помощью диодов. При этом постоянная составляющая протекает лишь по рабочим обмоткам, а в нагрузку посту­пает близкий к синусоидальному ток = При наличии управляющего тока определенной полярности действую­щее значение тока возрастает, а — уменьшается (поскольку в данном случае подмагничивание сердечников возрастает, а в —уменьшается). При изменений полярности сигнала управления кар­тина меняется: уменьшается, а уве­личивается. Фаза переменного тока в на­грузке при этом изменяется на 180°.

Рассмотрим влияние смешения на вид статической характеристики реверсивного магнитного усилителя. Па рис. 24.10 пока­зано построение статической характеристи­ки реверсивного магнитного усилителя при разных значениях смещения. Построение выполняется графическим сложением двух статических характеристик однотактных магнитных усилителей и , включенных дифференциально (навстречу друг другу)-

Характеристики на рис. 24.10, а соответственные значения токов и на выходе каждого из однотактных усилителей при близки к максимальным значениям, что вызывает дополнительный нагрев уси­лителя. Кроме того, результирующая характеристика имеет очень пологий начальный участок, т. е. усилитель будет нечувствительным при малых сигналах управления. Для устранения этих недостатков и необходимо приме­нять смещение (начальное подмагничивание сердечников). Направление тока смещения выбирают таким, чтобы уменьшились значения токов и при . Характеристика при этом смещается вправо, а характеристика — влево.

Обычно величину смещения выбирают в зависимости от назначения усили­теля, обеспечивая его работу в одном из двух режимов: режим класса А или режим класса В. Если начальное (при ) состояние каждого из однотактных усилителей соответствует точке на середине линейного (рабочего) участка его характеристики (рис. 24.10, б), то считается, что усилитель работает в ре­жиме класса А. Следовательно, в режиме класса А смещение выбирается та­ким, чтобы токи и при были равны примерно половине своего мак­симального значения. В этом режиме достигается наибольший коэффициент усиления.

В режиме класса В смещение (начальное подмагничивание) увеличивается таким образом, чтобы токи и при имели минимальное значение

(рис. 24.10, в). В этом режиме обеспечиваются минимальные потери (а значит, и высокий КПД) при малых сигналах управлении. При кратковременной рабо­те усилителя режим класса В позволяет уменьшить сечение провода рабочих обмоток.

Можно построить реверсивный магнитный усилитель с внутренней обрат­ной связью и по мостовой схеме, однако схема будет более сложной, чем диф­ференциальная, поскольку потребуется удвоенное число выпрямителей.