ние нагрузки, открытых вентилей (диодов) выпрямительного моста и силовой обмотки. В этом режиме обмотка управления по ее реакт ции на ток в силовой цепи как бы замкнута накоротко^

В режиме вынужденного намагничивания ток в силовой цепи определяется сопротивлением в цепи управления, так как для него характерно соотношение сопротивлений обмоток, обратное (2.1):

r.wllwyyr,. (2.2)

Рассмотрим режим свободного намагничивания. Для этого обратимся к схеме магнитного усилителя (см. рис. 2.2). Напряжение сети примем синусоидальным: .

бе =-Em sin of, (2.3)

а его амплитуду примем такой, что в отсутствие подмагничивания (/у = 0) индукция в каждом из сердечников меняется от -до

£ = 2сошА5. (2.4)

Изменение индукции в каждом из сердечников во времени происходит по закону:

By = B = B = -BmCosat, (2.5)

где 6i и Ва - индукции в сердечниках трансформаторов Тру и Тр.

Этот закон отражен штриховой линией на рис. 2.4, б.

Поскольку работают сердечники без насыщения, их магнитная проницаемость В течение всего периода равна бесконечности и все напряжение сети падает на рабочих обмотках магнитного усилителя {Uo = бс), а ток рабочей обмотки равен нулю. -

Когда ток управления отличен от нуля, то им создается в обоих сердечниках постоянная индукция Вд. В одном из сердечников постоянные и переменные составляющие индукции складываются, а в другом - вычитаются.

В момент at = О переменная составляющая индукции в. первом сердечнике, складываясь с постоянной, создает общую индукцию, равную

, В, = -В,-ЬВ . . (2.6)

Во втором сердечнике из-за постоянной составляющей индукция должна была бы уменьшаться на Вд, но в силу характера кривой намагничивания никакое увеличение намагничивающей силы не может создавать в сердечнике индукций, больших по абсолютному значению, чем Bs. -

- По этой причине индукция во втором сердечнике в момент = О Остается равной -В^ и при токе управления, отличном от нуля,

B, = -Bs. (2.7)

Под действием напряжения при со > О индукция в обоих сердечниках возрастала при /у = 0. При /у #=0 характер кривой нама-

гничивания не препятствует процессу нарастания индукции и, следовательно, она начнет меняться по закону (см. рис. 2.4, б):

Bi = - BsCosat + Bo в первом сердечнике и по закону

= -ByCOSCOf

(2.8) (2.9)

во втором сердечнике.

Ток рабочих обмоток и напряжение на мостике t/ остаются равными нулю до тех пор, пока один из сердечников не войдет в насы-

ly(u)t)

Рис. 2.4

щение. Раньше будет насыщен сердечник первого трансформатора. Насыщение произойдет, когда угол со станет равным углу насыщения а, а индукция В^ - равной В^. При этом

и, следовательно,

I + cos а = BjBs.

(2.10) (2.11)

После насыщения первого сердечника индукция в нем перестает меняться. Так же перестает меняться и индукция во втором сердечнике. Связано это с тем, что суммарный магнитный поток двух сердечников = Ф1 - Фа пронизывает практически замкнутую накоротко обмотку управления и поэтому не может изменяться.

g. д. с, наводимая силовой цепью в этой обмотке, равна

и Б силу условия (2.1) она настолько мала, что может быть приравнена к нулю. По этой причине

dByl{dt)=dBI{dt) (2.13)

и для индукции Вг на интервале со > а получим постоянное значе-

BBs-Bo- (2.14)

Иначе, при насыщении первого сердечника второй сердечник превращается в трансформатор с замкнутой накоротко вторичной обмоткой. Замыкание трансформируется в его первичную обмотку, на ней падение напряжения оказывается равным нулю.

Таким образом, при насыщении одного из -сердечиков падения напряжений на. силовых обмотках усилителя становятся равными нулю и все напряжение сети оказывается приложенным к диагонали моста. Это состояние будет продолжаться до со/ = я. При со/ > я для уравновешивания напряжения сети индукция Должна уменьшаться и кривая намагничивания не препятствует этому. Первый сердечник выходит из насыщения, его индукция меняется по закону:

Bi = -Bcosco/. (2.15)

Индукция во втором сердечнике также уменьшается по косинусоидальному закону, но она всегда меньше индукции В^ на постоянную величину Во (см. рис. 2.4, б). При со/ - я -f а насыщается второй сердечник, а трансформатор Тр становится короткозамкнутым. При сй>2я рассмотренная картина процессов повторяется снова и т. д.

Таким образом, напряжение сети в течение одного периода на интервалах 0<;со/<:а и я<:со/<;я -Ьа полностью приложено к силовым обмоткам усилителя, а на интервалах а<;со/<:яия--

а <; со < 2я - к диагонали выпрямительного моста. Это распределение напряжения отмечено штриховкой на рис. 2.4, а.

Напряжение на нагрузке повторяет по форме напряжение, приложенное к диагонали моста, но из-за выпрямления получается пульсирующим, однополярным (рис. 2.4, е):

ut) = \uMRjr,- (2.16)

Среднее значение напряжения на нагрузке получается равньш

fH.ср = J {ErnRjr) sin соМ со = {EJiJnr) (1 + cos а). (2.17)

В течение, тех интервалов времени, когда один .из сердечников насыщен, по силовым обмоткам усилителя протекает ток нагрузки. Этот ток через другой, ненасыщенный сердечник трансформируется S цепь управления. Именно из-за такой трансформации оказывается