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 мощностьU_С. В ЛСУ используют обратные связи и берутся готовые магнитные усилители.

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 ?>?_скоэффициент усиления < 1, и ЛСУ перестает работать.

Для нахождения ?_ссуществует два пути:

1) ?_Свыбирается 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= ?(?);

– 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?/?_Сили?_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 ?_кпроводится прямая 1 с наклоном –20 дБ/дек;
• 3. Находится частота ?_l=D_?;
• 4. Через ?_lпроводится 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 ?_спроводится 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 ?>?СЛАЧХ считается высокочастотной и

совпадает с исходной ЛАЧХ разомкнутой ЛСУ;

11. Графически производится вычитание LЖ–LИСХдля 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.