(2.11) с достаточно высокой степенью точности соблюдается и для дроссельных МУ, выполненных на реальных сердечниках, что оправдывает принятую идеализацию характеристик перемагничи-вания.

Зависимость /ио=/(/у) называется характеристикой управления, проходной характеристикой или характеристикой вход-выход. Обычно эта характеристика строится в относительных единицах. На рис. 2.3 показана проходная характеристика МУ, построенная в соответствии с ур-нием (2.11).

Рис. 2.3. Характеристики управления (проходные характеристики) дроссельного МУ на идеальных сердечниках

Макси1мальное значение тока ур-ния (2.9) прп а = 0

Aiumax - 2т/л;/?н

нагрузки /нот определяется из

/ут /нот'

(2.9а)

Наклон характеристики управления на линейном участке определяет коэффициент усиления по току Ki, который согласно (2.11) зависи-: только от отношения чисел витков обмоток,

Кх = dUjdly == / о у = WylWp.

При Bf.iBs характеристика управления выходпт из начала координат Если Bm>Bs (перенасыщегшый МУ), то магнитная индукция сердечника Б достигает значения индукции насыщения не в момент / = 0, а в некоторый .момент =р/со>0, точно также в сердечнике А индукция достигает значения Bs не в момент г:=я/со, а в момент =(я-ЫЗ)/о\ Так как в это.м случае Вуь = +Вт, то из (2.6) при Въ =Bs получаем 5 = arccosi[5s/Bm]-

В интервале O/p/oj и я/со/С (я-t-p)/co оба сердечника насыщены и ток нагрузки уже не зависит от величины тока управления, а определяется величиной напряжения источника питания и сопротивлением цепи нагрузки (рис. 2 3). Среднее значение тока нагрузки па этих интервалах

1 \ UmSinat

я J R + Rp о

(I - cosP) и

W/ em = 0,5(1 ~b5/5J.

Минимальному току нагрузки /но соответствует ток управления Гу=Г^ъг!р/и)у. Как видно из рис. 2.3, перенасыщение МУ сужает диапазон регулирования тока нагрузки.

Достоинством рассматриваемых дроссельных МУ является линейность характеристики управления и малая чувствительность коэффициента усиления по току к изменению напряжения питания, частоты сети, сопротивления нагрузки и свойств материала магнитопровода.

изменение напряжения сети и частоты изменяет величину Вт и соответственно диапазон регулирования (в случае перенасыщения МУ), но не влияет на величину коэффициента усиления.

Стабильность коэффициента усиления Ki облегчает обеспечение условий точности регулирования и устойчивости при использовании дроссельных МУ в системах автоматического регулиро-ния.

Характеристики перемагничивания реальных сердечников отличаются от идеальных конечной проницаемостью ненасыщенных участков, отличной бт нуля проницаемостью, насыщенных участков (ns>0) и наличием перегиба магнитной характеристики. Раз- личие в характеристиках B = f(H) вызывает расхождение и в проходных характеристиках МУ на реальных и идеальных сердечни ках.

Рассмогрим рис. 2.4, в отличие от идеального МУ в МУ на реальных сердечниках ток нагрузки при /у = 0 отличен от нуля. По-

Рис 2 4. Характеристики управления дроссельного

МУ на сердечниках: --реаяьных;---- -идеальных

этому до ТОЧКИ пересечения проходных характеристик /но> >Iy(WylWp). Величина /нохх (ток холостого хода) может быть определена по кривой намагничивания сердечника, снятой на переменном токе при В = Вт- в точке пересечения проходных характеристик наблюдается равенство намагничивающих сил обмоток Wp и Wy, так как индукция в сердечниках при этом изменяется от -Bs до +Bs, и среднее за период значение намагничивающего тока равно нулю.

За точкой пересечения характеристик магнитная индукция в сердечниках достигает значений, больших индукции насыщения, поэтому равенство намагничиБающих сил Wp и Wy снова нарушает-

ся, так как появляются интервалы одновременного насыщения сердечников. При этом Ino<Iym(w}y/wp), так обмотки обладают не только активным Rp сопротивлением, но и индуктивным Xs при насыщении сердечника (ns>0). При больших значениях тока управления магнитная индукция в сердечниках не достигает значений, меньших Bs Наклон проходной характеристики при этом обусловлен зависимостью средней проницаемости насыщенного участка кривой намагничивания от величины подмагничивающего поля, что изменяет Xs и /по- Рабочим участком проходной характеристики является участок до точки пересечения (см. рис. 2.4).

Перегиб кривой намагничивания не изменяет принцип работы МУ, но ухудшает его ключевые свойства.

Гистерезис обусловливает неоднозначность проходной характеристики при увеличении и уменьшении /у. Однако это явление можно устранить, если магнитную индукцию переменного магнитного поля Вт выбирать большей индукции насыщения (перенасыщенный МУ).

При анализе работы дроссельного МУ предполагалось Ry=0. Однако полученные выше результаты остаются справедливыми и при значениях Ry, больших нуля, если выполняется следующее неравенство {6-8]-

RsJR <i, (2.12)

где RoKB - эквивалентное приведенное сопротивление обмоток МУ (всех кроме рабочих), отнесенное к рабочей обмотке-

Яжв = -

Для дроссельных МУ, выполняющих функции усилителей мощности, условие (2.12) всегда выполняется.

При параллельном соединении рабочих обмоток дроссельного МУ для любого значения сопротивления цепи управления (при любом Ртв) рассмотренный выше принцип работы и основные соотношения остаются в силе, так как при насыщении одного из сердечников рабочая обмотка другого трансформатора оказывается закороченной При этом ток, протекающий через обмотки, обратно пропорционален сопротивлениям обмоток. Активное сопротивление рабочей обмотки ненасыщенного трансформатора равно сумме Rp и RaKB- Для того чтобы полученные выше соотношения были справедливыми и при параллельном соединении Wp, необходимо в них число витков Wp заменить на - Wp. Недостатком дрос-

сельных МУ с параллельными Wp является их большая инерционность, обусловленная наличием короткозамкнутого контура, образованного рабочими обмотками.