Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [ 52 ] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

Ограничимся рассмотрением варианта с наилучшими результатами, когда линеаризирующее напряжение имеет пилообразную форму.

Работа усилителя при сделанных предположениях будет характеризоваться графиками (см. рис. 9 и 10), на которых соответственно обозначены:

X, = iw, И Х = Iwm-

Тогда, используя соотношения (2) и (3), будем иметь искомое выражение

R/ Wex

, Uji , Hex

K.t Kex

ijon - амплитуда линеаризирующих колебаний.

Условия сохранения линейности статической характеристики (см. рис. II) по-прежнему определяются соотношением (159).

При использовании в релейном усилителе трехпозиционного поляризованного реле статическая характеристика линеаризованного релейного усилителя (см. рис. 14) будет иметь два участка.

При О lt; Iwgx Iwm - /сроб. согласно выражению (4):

= (160)

отп gt;

согласно выражению (7)

1тх + {ш,-Щ-)

выхсрддц 2 Iw

Аналогично, согласно выражению (8), полагая Xв = 0, можно записать уравнение участка статической характеристики (см. рис. 16) линеаризованного релейного усилителя с нейтральным электромагнитным реле

3. РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УСИЛИТЕЛЕЙ, ЛИНЕАРИЗОВАННЫХ С ПОМОЩЬЮ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Рассмотрим расчет статической характеристики схемы электромеханического усилителя (см. рис. 93, б) с двухпозиционным поляризованным реле, линеаризованного за счет отрицательной обратной связи.

Работа усилителя характеризуется графиками, представленными на рис. 94. Как и в ранее расмотренных случаях, моменты

осу О

Рис. 94. Линеаризация релейного усилителя с двухпозиционным поляризованным реле с помощью отрицательной обратной связи: а - входной сигнал отсутствует; 6 - входной сигнал равен U

срабатывания реле определяются значениями суммарной н. с, которая при отсутствии сигнала создается только обмоткой обратной связи Woe, 3 при наличии сигнала является алгебраической суммой н. с, создаваемых входной обмоткой w и обмоткой обратной связи Woe- в моменты, когда суммарная н. с. достигает значения н. с. срабатывания [см. выражение (143)], происходит переключение контактов реле.

При этом опять пренебрегаем временем срабатывания реле, т. е. не будем учитывать влияние индуктивности обмотки и время движения якоря.

Обмотка обратной связи, обладающая сопротивлением Rc, всякий раз подключается к источнику вспомогательного напряжения Un через сопротивление + и потому установившееся Значение тока в обмотке обратной связи равно

Это значение при работе усилителя в линеаризованном режиме (при ограниченных по модулю сигналах) никогда не достигается, так как происходит переключение реле, сопровождающееся изменением полярности подаваемого на обмотку напряжения. Обмотка обратной связи щунтирована конденсатором С (см. рис. 93,6) и поэтому постоянная времени цепи обмотки обратной связи равна

При отсутствии входного сигнала (рис. 94, а) магнитный поток и соответствующая ему н. с. обмотки обратной связи в промежутках между переключениями изменяется по экспоненте с асимптотой Iw cy Переключения происходят в моменты, когда мгновенные значения магнитного потока соответствуют значениям: +IWcpa6 ИЛИ -IWopae- Длитсльности промежутков времени между переключениями и соответственно длительности импульсов положительной и отрицательной полярности 7j и равны друг другу. Поэтому согласно выражению (4) постоянная составляющая выходного напряжения равна нулю.

С появлением входного сигнала магнитный поток создается уже как обмоткой обратной связи, так и входной обмоткой. При сделанных допущениях изменения этого потока могут быть формально охарактеризованы изменениями суммы мгновенных значений н. с. обмотки обратной связи Iw и входной обмотки IWgx-На рис. 94, б видно, что длительности импульсов и уже не равны друг другу. В момент времени а, когда суммарная н. с. достигает величины -Ь IWcpae, происходит отключение цепи от источника питания и подключение ее к источнику с противоположной полярностью. Начинается уменьшение величины суммарной н. с, затем изменение ее знака и процесс стремится к установившемуся значению- {Iw gy- /tWgJ. Но в момент времени Ь, когда суммарная н. с. становится равной - срибу происходит обратное переключение контактов. Длительность промежутка времени между моментами, соответствующими точкам а и Ь, равна длительности положительного выходного импульса 7. В соответствии со сказанным величина может быть найдена из выражения

- /сраб = IdUgpge-- - ilw ,y - lwex){l-e )

в котором первый член правой части характеризует процесс убывания начальной составляющей магнитного потока, а второй член - нарастание составляющей, возникающей под влиянием постоянного внешнего воздействия. Величина (процесс начинается в точке Ь и окончивается в точке с) определится из выражения

/аср laquo;б = - /осрбб + (Iwocy + fwex){l - е~)