§ 23.6. Графическое построение статической характеристики магнитного усилителя с обратной связью

Статическую характеристику магнитного усилителя с обратной связью можно построить графически по характеристике этого же усилителя без обратной связи.

Рассмотрим такое построение применительно к магнитному усилителю с обратной связью по току (см. рис. 23.1, а). Напряженность постоянного магнитного поля в этом усилителе создается сов-

местным действием тока управления , протекающего по обмотке ^, и тока нагрузки , протекающего по обмотке , т. е.

(23.9) где —средняя длина пути постоянного магнитного потока. При отсутствии обратной связи (если разомкнуть цепь обмотки ) то же значение напряженности может быть создано большим током управления :

(23.10) Выразим из уравнения (23.9), подставив из (23.10):

(23.11) Первый член уравнения (23.11) представляет собой ток управления магнитного усилителя без обратной связи, а второй член—■ это ток нагрузки, приведенный к числу витков обмотки управления. Иными словами, это такой условный ток в обмотке управления, который эквивалентен по действию току нагрузки, протекающему по обмотке обратной связи. Обозначим этот приведенный (условный) ток через , т. е.

Это выражение является характеристикой обратной связи. Построение статической характеристики проводим в координатной плоскости (рис. 23.4): по оси абсцисс откладываем , по оси ординат— . Характеристика обратной связи в этих осях изображается прямой Оа, проходящей через начало координат под углом к оси ординат. В этих же осях координат строим нагрузочную характеристику магнитного усилителя без обратной связи , которая на рис. 23.4 обозначена бег. Теперь на основе (23.11) выполняем графическое построение характеристики усилителя с обратной связью. Точка А пересечения прямой Оа с харак-

теристикой усилителя бвг определяет новое значение тока холостого хода. Сносим это значение на ось ординат (точка с). Затем проводим еще несколько прямых, параллельных Оа, и находим точки их пересечения с кривой бвг. Из точек пересечения этих прямых с осью абсцисс восставляем перпендикуляры, па которые сносим точки пересечения характеристики обратной связи с характеристикой усилителя без обратной связи.

Из построения видно, что ток , т. е. для получения одного и того же тока нагрузки в магнитном усилителе с обратной связью требуется меньший ток в управляющей обмотке, чем в усилителе без обратной связи.

Построенная таким образом характеристика усилителя с обратной связью обозначена деж. Анализируя вид этой кривой, приходим к заключению, что характеристика магнитного усилителя получается несимметричной: в правой части ее крутизна больше, чем у усилителя без обратной связи, а в левой части — меньше. Ветвь еж соответствует положительной обратной связи, а ветвь де — отрицательной обратной связи. Построение на рис. 23.4 выполнено для значения . Сравнение характеристик магнитного усилителя с обратной связью и без обратной связи показывает, что с увеличением ток холостого хода в нагрузке возрастает. Для уменьшения тока холостого хода в усилителе с положительной обратной связью применяют обмотку смещения , охватывающую, подобно обмоткам управления и обратной связи, оба сердечника (рис. 23.5,а). Эта обмотка питается постоянным током и обеспечивает постоянное подмагничивание сердечников. Благодаря такому подмагничиванию характеристика усилителя смещается влево или вправо параллельно самой себе (рис. 23.5, б).

Иногда с помощью обмотки смещения начальную рабочую точку смещают на середину линейного участка (рис. 23.5,в). Такой усилитель можно назвать поляризованным: при положительных значениях ток нагрузки линейно возрастает, при отрицательных — уменьшается.