ки не зависит от направления тока/у. При токе в обмотке управления, равном нулю, индуктивное сопротивление рабочей обмотки максимально и через нагрузку протекает минимальный ток (ток холостого хода). Увеличение тока управления приводит к пропорциональному увеличению тока в нагрузке - это соответствует линейной области характеристики. При некотором значении

Рис. 4.6. Характеристики дросселя насыщения.

а - зависимость B = f(.H); б - зависимость ц=f(Я); s - зависимость /i=f(fy).

тока в обмотке управления наступает насыщение дросселя. Дальнейшее увеличение тока в обмотке управления не приводит к дальнейшему изменению магнитной проницаемости, индуктивное сопротивление рабочей обмотки минимально, а ток достигает своего максимального значения. Рабочей областью характеристики является ее линейный участок. Коэффициент усиления по току дросселя насыщения зависит от наклона линейного участка характеристики и пропорционален отношению чисел витков обмотки управления и рабочей обмотки. Дроссели насыщения с подобными характеристиками называются также дроссельными магнитными усилителями.

Приведенная схема дросселя насыщения (см. рис. 4.5) практически не наход.ит применения, так как обладает рядом существенных недостатков. Основным недостатком схемы является наведение в обмотке управления переменной ЭДС, так как витки этой области пронизываются переменным а1агнитным потоком, создаваемым рабочей обмоткой. Так как число витков обмотки управления может значительно превышать число витков рабочей обмотки, то эта ЭДС велика. Под действием ЭДС, наведенной в обмотке управления, через источник управления будет протекать переменный ток, что может

7-858 105

привести к выходу последнего из строя. Для ограничения переменного тока в цепь источника управления включается дроссель, что в свою очередь вызывает увеличение постоянной времени обмотки управления. Кроме того, форма выходного тока в этой схеме содержит кг к четные, так и нечетные гармоники.

От указанных недостатков свободна схема, приведенная на рис. 4.7. В данном случае дроссель насыщения

Рис. 4.7. Дроссель насыщения с двумя сердечниками.

СОСТОИТ из двух сердечников, на каждый из которых намотана рабочая обмотка. Рабочие обмотки соединяются параллельно или, как в данном случае, последовательно. Обмотка управления намотана одновременно на оба сердечника и пронизывается переменными магнитными потоками Ф] и 02, создаваемыми рабочими обмотками Wpi, Шр2. Сумма переменных магнитных потоков не будет содержать основной и нечетных гармоник, и потому в обмотке управления не наводятся соответствующие составляющие ЭДС. Принцип действия данной схемы дросселя насыщения аналогичен принципу -действия, изложенному выше. Дроссели насыщения находят широкое применение в стабилизаторах и регуляторах переменного и постоянного напряжений, а также как исполнительные элементы в системах автоматического регулирования. Основными достоинствами дросселя насыщения, определившими его широкое применение, являются: возможность регулирования в широких пределах индуктивного сопротивления дросселя; незначительные потери активной мощности в обмотках и сердечнике и вследствие этого высокий КПД регуляторов с дросселем насыщения; большое число обмоток управления дросселей насыщения, что позволяет суммировать и вычитать сигналы управления.

К недостаткам дросселей насыщения следует отнес-тп: относительно большую массу и объем; искажение фор-

мы кривой тока в нагрузке; относительно большую инерционность, обусловленную индуктивностью обмоткн управления.

4.3. УПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ, ПИТАЮЩИЕСЯ ОТ ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРШЕННОГО ТОКА

В большинстве случаев выпрямители применяются не только для преобразования переменного тока в постоянный, но и для обеспечения плавной регулировки среднего значения выпрямленного напряжения. В нерегулируемых выпрямителях среднее значение выпрямленного нaпpялieния Uo пропорционально действующему значению напряжения вторичной обмотки трансформатора U2. Поэтому регулирование Uo в них возможно только за счет изменения напряжения вторичной обмотки U2, что не всегда приемлемо. Более широкие возможности для регулирования напряжения дает применение в схемах выпрямления кремниевых управляемых вентилей - тиристоров.

Выпрямитель на тиристорах выполняет одновременно функции регулятора и выпрямителя, имеет относительно высокий КПД, меньшие габариты, массу и стоимость, нежели специальные регуляторы переменного или постоянного напряжения. Кроме того, в выпрямителях с управляемыми вентилями может быть обеспечена высокая скорость регулирования, что позволяет обеспечить стабилизацию выпрямленного напряжения и осуществить защиту выпрямителя от перегрузок и короткихзамыканий.

Управляемые вентили - тиристоры могут находиться в двух крайних состояниях - в открытом и закрытом. В открытом состоянии через тиристор протекает прямой ток и падение напряжения на нем минимально. В закрытом состоянии ток через тиристор равен нулю. Регулирование напряжения управляемого выпрямителя основано на изменении момента отпирания очередного вентиля.

Двухполупериодная схема управляемого выпрямителя представлена на рис. 4.8. Рассмотрим принцип действия схемы для чисто активной нагрузки (L=0).

В первую половину периода напряжение 1*21 положительно относительно общей точки трансформатора

7* 107