Metodichka (1) / LABA18

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 18

УПРАВЛЯЕМЫЙ ДРОССЕЛЬ

Оборудование: испытательный стенд с управляемым дросселем, реостатом на 10 кОм и интегрирующей RC цепью с t @ 2 с; ЛАТР, реостат (нагрузка) 1000 Ом, источник регулируемого постоянного напряжения 0 ¸ 15 В (ВС-24), миллиамперметр на 200 мА, вольтметр на 75 В, осциллограф Н313.

Управляемый дроссель представляет из себя индуктивное сопротивление, величину которого можно плавно изменить путем изменения тока в цепи подмагничивания. Управляемый дроссель имеет наибольшее индуктивное сопротивление при наименьшем подмагничивании и наоборот. Управляемый дроссель применяется в качестве исполнительных органов стабилизаторов и регуляторов напряжения, бесконтактных реле и других устройствах. Силовую цепь управляемого дросселя чаще всего включают последовательно с цепью нагрузки. Тогда регулирование напряжения происходит путем изменения индуктивности силовой цепи.

Принцип действия управляемого дросселя может быть рассмотрен на следующей схеме (рис. 1).

Рисунок 1

Имеются три обмотки на сердечнике:

1) обмотка управления, питаемая постоянным током, создающая магнитный поток Ф₌;

2) Две обмотки ~ тока, создающие магнитный поток Ф_~, компенсирующие друг друга в среднем керне (магнитная развязка). Эти две обмотки могут быть включены либо параллельно, либо последовательно друг другу.

Для каждого типа сердечника имеется своя характерная петля магнитного гистерезиса, по которой можно определить максимальную величину амплитуды магнитной индукции при различных величинах амплитуды переменного поля Н. При наложении постоянного магнитного поля на переменное, пределы изменения амплитуды B_м изменяются, а, следовательно, изменяется и ЭДС индукции, т.е. меняется индуктивность дросселя, а, следовательно, и его полное сопротивление в силовой цепи. Роль цепи управления играет обмотка с постоянным током.

Рисунок 2

Магнитные свойства сердечника можно характеризовать так называемыми кривыми двойного намагничивания B_м = f(H₌, H_~), кривые которого показывают зависимость максимального значения магнитной индукции в сердечнике B_м от постоянного магнитного поля H₌ при фиксированных неизменных значениях напряженности переменного поля

Снятие магнитных характеристик сердечника можно осуществить по схеме рис. 4 с параллельным включением 2х силовых обмоток (5,6 : 7,8)

Рисунок 3

Задание

1. Собрать цепь по рис. 4. Подобрать Z_н так, чтобы при изменении тока подмагничивания I₌, напряжение на дросселе изменялось.

Рисунок 4

2. Установить на выходе ЛАТРа напряжения 50, 75, 100 В и при каждом напряжении снять зависимость U_др от I₌.

3. Построить кривые намагничивания откладывая I₌ по оси абсцисс, а U_др по оси ординат, т.к. I₌~H₌, а U_др~B_м, H_~~I_~~U_~.

4. Зарисовать осциллограммы тока и напряжения в цепи дросселя, для чего собрать цепь по рис. 5

Рисунок 5

Примечание:

1) Для снятия осциллограммы тока вход Y осциллографа подключают к точкам АВ стенда.

2) Для снятия осциллограммы напряжения вход Y осциллографа подключают к точкам СВ.

Вопросы для контроля:

1. Что такое управляемый дроссель?

2. Объяснить петлю магнитного гистерезиса.

3. Объяснить полученный ход кривых двойного намагничивания.

4. Что такое регулировочная характеристика управляемого дросселя?

5. Объяснить несинусоидальность I(t), U(t) в цепи дросселя.

6. От чего зависит крутизна кривых двойного намагничивания и почему?

7. Как влияет частота тока на форму кривых двойного намагничивания?

8. Как применить управляемый дроссель в качестве стабилизатора напряжения?

9. Какие параметры управляемого дросселя вы знаете?

Литература: А.М. Бамдас, Ю.А. Савиновский. Управляемые дроссели радиоэлектронной аппаратуры. Сов. Радио. М.: 1966.