Обратные связи (ОС) в МУ.

Под обратной связью принято понимать вводимую в магнитный усилитель цепь, по которой осуществляется дополнительное подмагничивание дросселей напряженностью магнитного поля, пропорционально сигналу выхода или скорости его изменения.

ОС называют жесткими, если подмагничивание пропорционально величине выходного сигнала, и гибкими, если оно определяется скоростью изменения сигнала выхода.

ОС называют положительной, когда напряженности от цепи управления и ОС по знаку совпадают и отрицательной, если эти напряженности действуют встречно.

По способу введения на вход МУ ОС связи подразделяют на гальванические и магнитные. В гальванических ОС сигнал с входа усилителя и сигнал управления суммируются электрически. При магнитных ОС сигнал ОС поступает на отдельную обмотку - обмотку ОС, а суммирование с управляющим сигналом осуществляется через магнитные напряженности. При гальванических ОС входная цепь МУ и цепь нагрузки электрически связаны, что в практическом применении делает ее не всегда удобной.

ОС называют связью по напряжению, если она вводится от напряжения на нагрузке и связью по току, если подмагничивание осуществляется током нагрузки.

ОС с магнитным входом сигнала на вход усилителя получили преимущественное применение. Обмотка ОС, так же, как и обмотка управления, при этом располагается на сердечниках усилителя.

Так как в МУС сердечники подмагничиваются также и постоянной составляющей тока рабочих обмоток, это подмагничивание нередко рассматривают как жесткую ОС по току и называют внутренне ОС.

Жесткая ОС чаще всего используется для изменения статических параметров усилителя. Гибкая ОС функционирует лишь в переходных режимах и применяется в тех случаях, когда требуется при сохранении коэффициентов усиления существенно изменить инерционность усилителя. В частности, за счет введения положительной гибкой ОС представляется возможным уменьшить инерционность МУ в 5-15 раз.

Эффективность действия жесткой ОС принято характеризовать коэффициентом ОС. Это коэффициент пропорциональности, связывающий сигнал выхода усилителя с величиной создаваемой им напряженности подмагничивания. Так как сигнал выхода и создаваемое им подмагничивание измеряются в различных единицах, то при введении коэффициента ОС величины эти приводятся к одному параметру. В качестве параметра приведения весьма удобным является напряженность магнитного поля.

Под коэффициентом ОС принято понимать отношение напряженности подмагничивания, создаваемой обмоткой ОС к напряженности от рабочей обмотки, определяемой через среднее значение тока.

, где - магнитная напряженность подмагничивания от обмотки ОС; - магнитная напряженность от рабочей обмотки, выраженная через среднее значение тока.

Жесткие ОС в ДМУ.

На рис. 3а,б приведены схемы ДМУ с жесткими ОС по току. Маркировка обмоток в этих схемах дана применительно к случаю, когда ОС являются положительными. Из определения коэффициента ОС следует:

, где I_H- приращение тока в рабочей обмотке (в нагрузке) в средних значениях; - число витков обмотки ОС; l_OC, l_OC - длина средней силовой линии для магнитного потока соответственно от рабочей обмотки и обмотки ОС.

Если учесть, что в схеме рис. 3а , а в схеме рис. 3б , где - коэффициент формы тока, то для этих схем не трудно установить:

, здесь К_В - коэффициент выпрямления. Он может быть найден по прямому и обратному току выпрямителя:

.

В большинстве случаев исполнения МУ и тогда .

Выражения для К_ОС при других видах жесткой ОС записываются аналогично.

Жесткие ОС в МУС.

Коэффициент внутренней ОС.

Самоподмагничивание в МУС эквивалентно действию жесткой ОС связи по току и поэтому может характеризоваться коэффициентом внутренней ОС:

, где - магнитная напряженность подмагничивания сердечников от рабочих обмоток; - приведенный к магнитной напряженности сигнал выхода в средних значениях.

Так как , где - постоянная составляющая тока в рабочей обмотке за период питающего напряжения; - ток выхода в средних значениях, то .

Если пренебречь активным сопротивлением вторичной полуобмотки трансформатора, то

.

Из этого выражения следует, что если сопротивление нагрузки соизмеримо с боратными сопротивлениями вентилей, то это приводит к заметному снижению .

Выражение для записано в предположении, что прямое и обратное сопротивления вентилей являются величинами постоянными. Это обстоятельство, а также принятая идеализация процессов в МУС, приводит при численном нахождении к весьма приближенным результатам.