Электрические аппараты (стр. 33 из 57)
до максимального значения 
за счет уменьшения магнитной проницаемости. Характеристика управления ДМУ приведена на рис. 10.4. По оси абсцисс отложен ток управления, приведенный к рабочей обмотке 
Идеальная характеристика управления 1 является прямой, идущей из начала координат под углом 45° к оси
. Реальная характеристика 2 отличается от идеальной наличием тока холостого хода 
и плавным переходом от линейной части характеристики к току 
В линейной зоне характеристики соблюдается равенство средних значений МДС
(10.2) 
Рис. 10.4. Характеристика управления ДМУ
Равенство (10.2) не зависит от колебаний питающего напряжения, сопротивления нагрузки и частоты источника. Данному значению тока управления всегда соответствует единственное значение тока нагрузки
Таким образом, ДМУ является управляемым источником тока.Вследствие низких значений коэффициента усиления и большой массы ДМУ в настоящее время применяются редко, в основном как измерительные трансформаторы постоянного тока и напряжения. В первом случае роль обмотки управления wyвыполняет шина, по которой проходит измеряемый постоянный ток
. Под воздействием магнитного потока, созданного током Iу, магнитопроводы 1 и 11 насыщаются (рис. 10.4,а). Рабочие обмотки 
подключены к источнику переменного напряжения uРи создают, магнитные поля с индукцией Bp1 и Вр2. В цепь рабочих обмоток через выпрямительный мост включен измерительный прибор ИП, который является нагрузкой усилителя. Допустим, в рассматриваемый полупериод вектор индукции ВР1 совпадает по направлению с вектором индукции Ву управляющего поля обмотки wy, а вектор индукции Вр2 направлен встречно вектору Ву. В результате магнитопровод 1 насыщен и сопротивление обмотки хр1переменному току равно нулю, а магнитопровод 11, наоборот, далек от насыщения. Материал магнитопроводов 1 и 11 имеет кривую намагничивания, форма которой близка к прямоугольной. Обозначим через Вsзначение индукции насыщения материала магнитопровода. В таком материале при суммарном значении магнитной индукции 
напряженность поля 
/ При B>BS 
и, следовательно, 
и не оказывает влияния на полное сопротивление цепи рабочих обмоток. В магнитопроводе 11, где 
можно записать 
(10.3)Из этого равенства следует, что ток
в течение рассматриваемого полупериода повторяет форму тока управления Iу. Так как 
то и ток 
в течение данного полупериода, т.е. принимает прямоугольную форму. В следующий полупериод встречно направлены вектора индукции ВР1 и Byв магнитопроводе 1. Ток 
изменит знак, но сохранит прямоугольную форму. На рис. 10., б показаны временные зависимости тока управления /у, тока в цепи рабочих обмоток 
и тока 
протекающего через измерительный прибор ИП. Мгновенные значения токов связаны равенством 
которое выполняется и для средних значений 
Реальная форма кривой намагничивания материала магнитопроводов отличается от прямоугольной. Поэтому и форма тока ipне прямоугольна, а в токе iНпоявляются глубокие провалы, что вызывает определенную погрешность измерения.
Рассмотренное устройство может быть использовано и в качестве измерительного трансформатора напряжения постоянного тока. Для этого многовитковая обмотка управления wу подключается к измеряемому напряжению Uчерез большое добавочное сопротивление
(рис. 10.5, в).Ток в обмотке управления wyпропорционален напряжению:
Для уменьшения потерь в добавочном сопротивлении ток 
берется малым — около 10 мА. Измерение этого тока производится так же, как в рассмотренной выше схеме.
Рис. 10.5. Схема трансформатора постоянного тока (а), изменение токов в его обмотках (б) и измерительный трансформатор постоянного напряжения (в)
Усилитель с самонасыщением (МУС)
а) Физические процессы. Если в цепь рабочей обмотки МУ включить диод, то под действием постоянной составляющей выпрямленного тока происходит подмагничивание магнитопровода. Такие усилители называются усилителями с самоподмагничиванием или с самонасыщением (МУС). При рассмотрении такого усилителя (рис. 10.6) примем, что обратное сопротивление диода VDравно бесконечности, а прямое учитывается сопротивлением RB. В цепи управления включен балластный дроссель Хб для ограничения переменного тока, создаваемого рабочей обмоткой. Полярность напряжения источника, при которой диод проводит ток, примем за положительную, полупериод, при котором ток проходит через нагрузку, назовем рабочим (РП). Процессы, происходящие в МУС, в основном определяются формой динамической петли гистерезиса материала магнитопровода. Динамической петлей гистерезиса материала называется зависимостьВ(Н) при быстром изменении намагничивающего тока. Вследствие магнитной вязкости и вихревых токов в материале процесс перемагничивания замедляется и ширина динамической петли гистерезиса превышает ширину статической петли. Чем больше
тем шире петля гистерезиза. Для материала с высокой степенью прямоугольности кривой намагничивания динамическая петля гистерезиса имеет форму параллелограмма (рис. 6.6, о). 
Рис. 10.6. Схема однополупериодного МУС
При отсутствии управляющего поля магнитопровод под-магничивается полем, созданным постоянной составляющей тока рабочей обмотки. Под действием этого поля в магнитопроводе устанавливается остаточная индукция
В рабочем полупериоде рабочая точка, характеризующая состояние магнитопровода, с ростом тока перемещается по участку 1—3. Так как магнитопровод насыщен, индуктивное сопротивление обмотки wpравно нулю. Все напряжение источника приложено к активному сопротивлению цепи 
К концу рабочего полупериода состояние магнитопровода вновь возвращается в точку 1. Таким образом, при отсутствии сигнала управления ток нагрузки в рабочий полупериод 
В следующий полупериод диод не пропускает ток и состояние магнитопровода характеризуется точкой 11 (напряжение источника приложено к вентилю и iР =0)
Двухполупериодные схемы МУС