Управляемая нелинейная катушка индуктивности содержит на общем магнитопроводе две обмотки, одна из которых рабочая обмотка w1 включается в цепь переменного тока в качестве управляемого элемента, а вторая – обмотка управления w0, которая питается от источника постоянного тока J (рис. 236а).
Принцип управления заключается в том, что при увеличении тока в обмотке управления Iy процесс перемагничивания сердечника смещается в область насыщения, при этом для получения того же значения переменного потока требуется больший переменный намагничивающий поток первичной обмотки (рис. 236б), что эквивалентно уменьшению ее индуктивного сопротивления .
Управляемые катушки нашли применение в устройствах автоматики и управления, в магнитных усилителях мощности.
Магнитный усилитель состоит из двух одинаковых управляемых катушек (рис. 237а):
Рабочие обмотки катушек могут включаться между собой последовательно или параллельно, но обязательно согласно, а обмотки управления – только последовательно и обязательно встречно. При такой схеме включения наводимые в обмотках управления переменные ЭДС будут направлены навстречу друг другу и взаимно компенсироваться. Таким образом исключается влияние рабочей цепи на цепь управления.
Исследуем работу магнитного усилителя методом эквивалентных синусоид.
Семейство диаграмм ВАХ UL(I) магнитного усилителя для различных значений тока Iy имеет вид (рис. 238):
При активной нагрузке магнитного усилителя эквивалентная схема всей цепи получит вид рис. 237б. По 2-му закону Кирхгофа для эквивалентной схемы:
- в комплексной форме или - для модулей, откуда следует - уравнение эллипса с полуосями Е и .
Таким образом, для определения параметров режима UL, UR, I магнитного усилителя при заданной нагрузке RН и заданном токе управления Iy необходимо на графической диаграмме семейства ВАХ провести эллипс с полуосями Е и Е/RH, точка пересечения которого с заданной ВАХ определит положение рабочей токи n. Из диаграммы непосредственно определяются UL и I, а определение других величин уже не представляет сложности.
Относительно небольшое изменение мощности в цепи управления вызывает существенное изменение мощности, потребляемой нагрузкой: . Коэффициент усиления магнитного усилителя по мощности определяется как отношение и составляет несколько десятков единиц. ... остальная часть текста, формулы, таблицы, изображения скрыты