Частина 4: Використання магнітних підсилювачів

Основне призначення - управління силовим електроприводом (поширені в будівельній техніці),також застосовувалися в побутових стабілізаторах змінного струму, в регуляторах освітлення кіноконцертних залів а також в ланцюгах управління тепловоза.
Як і раніше, магнітні підсилювачі використовуються в системах, що вимірюють постійні струми від тензодатчиків. Гібридні схеми, що поєднують в собі мініатюрний магнітний підсилювач з напівпровідниковим, легко вирішують проблему дрейфу нуля і володіють високою точністю.
Магнітний підсилювач дозволяє безконтактно вимірювати постійні струми в лініях електропередач.

Одним з варіантів створення перетворювачів синусоїдної напруги в імпульси струму є використання магнітних однотактних підсилювачів (керованих дроселів) у режимі вимушеного намагнічування. В таких дроселях імпульси струму завжди мають прямокутну форму, а форма імпульсів напруги на навантаженні залежить від властивостей останнього. Звичайний керований дросель у режимі вимушеного намагнічування дозволяє отримати імпульси напруги трикутної форми на ємності (рис.3.1, а), увімкненій в ланцюг робочої обмотки.

Формування таких імпульсів напруги на ємності виникає за умови, якщо незначний сигнал управління Іу викликає насичення одного з осердь. Це призводить до того, що конденсатор С буде періодично перезаряджатись струмом з постійною амплітудою (рис. 3.1, б). З урахуванням цієї обставини напруга на конденсаторі на протязі одного півперіоду може бути визначена за формулою:

де п - порядковий номер півперіоду; Uc₀ - напруга на конденсаторі на
початку півперіоду (в момент зміни напрямку струму i_p).
На базі такого формувача імпульсів напруги трикутної форми можна побудувати, широтно-імпульсний модулятор (ШІМ), схема якого зображена на рис. 3.2, а.
Напруга на конденсаторі Uc випрямляється двопівперіодним випрямлячем і подається у вигляді імпульсів напруги U_R трикутної форми подвоєної частоти в ланцюг база - колектор транзистора VT. Ця напруга намагається відкрити транзистор. На протязі відрізку часу t_i, коли U_б < U_R транзистор відкритий (рис. 3.2, б) і через якір двигуна під дією напруги U_R буде протікати відповідний струм.

У відповідності до діаграми (рис. 3.2, б) напруга U_R в інтервалі
0< ωt <π/2 дорівнює:
U_R = kI_у t
Тоді за умови U_б < U_R (U_R – амплітуда імпульсу напруги) тривалість імпульсу напруги, що буде прикладена до якоря двигуна,

Отже тривалістю імпульсу напруги t_i на навантаженні можна керувати, змінюючи струм управління керованого дроселя або напругу U_б. Cереднє значення напруги на опорі навантаження R дорівнює: