PhÇn iv khÝ cô ®iÖn kh«ng tiÕp ®iÓm – khuyÕch ®¹i tõ Ch¬ng Viii khuyÕch ®¹i tõ § 8 1 kh¸i niÖm chung 1 §Þnh nghÜa KhuyÕch ®¹i tõ lµ khÝ cô ®iÖn tõ tÜnh dïng ®Ó khuyÕch ®¹i vµ tæng hîp c¸c tÝn hiÖu ®i[.]
Trang 1Phần iv: khí cụ điện không tiếp điểm – khuyếch đại
từ Chơng Viii: khuyếch đại từ
Đ 8.1 : khái niệm chung
1 Định nghĩa:
Khuyếch đại từ là khí cụ điện từ tĩnh dùng để khuyếch đại và tổng hợp các tín hiệu điện 1 chiều tong các hệ thống tự động điều chỉnh
và kiểm tra
Ưu điểm: Làm việc tĩnh tại nên có độ bền cao,có thể tổng hợp đợc nhiều tín hiệu điều khiển độc lập với nhau,có hệ số khuyếch đại lớn
và dễ chế tạo
Nhợc điểm: Quán tính lớn(Vì vậy chỉ cho sử dụng trong các hệ thống cho phép quán tính lớn)
2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
a) Cấu tạo:
Uđk Wđk Wlv U~
Gồm mạch từ ,cuộn dâylàm việc(Wlv) mắc với tải và đặt dới điện áp xoay chiều
Cuụon dây điều khiển(Wđk) đợc nối với nguồn điều khiển Uđk
b) Nguyên lý làm việc:
Iđk = 0 thì XWlv =Xmax lúc đó It = U~/Xmax = Ito
Khi tăng dần Iđk thì điện kháng cuộn làm việc Xlv giảm dần nên dòng It tăng dần
Khi Iđk = Iđkmax thì Xlv = Xmin , It=U~/Rt =Itmax
Tóm lại ta có: Iđk = (0-:-Iđkmax) thì: Xlv = (Xmax-:-Xmin) và It = (Ito-:-Itmax)
Bản chất của quá trình: Khi cho dòng 1 chiều chạy vào trong mạch từ thì nó sẽ sinh ra từ thông 1 chiều không đổi trong mạch từ vì thế vùng không gian đẻ từ thông xoay chiều biến thiên là rất nhỏ nên Xlv nhỏ (It tăng)
3 Đặc tính vào ra của khuyếch đại từ:
Là mqh It = f (Iđk).Qua thí nghiệm ta xác định đợc đặc tính:
Lý tởng ta có:Iđk = 0 It = 0 nhng trong thực tế Iđk = 0It0 vì Xk
Dạng đặc tính đỗi xứnh nhau qua trục tung nên ta có thể tiến hành
điều chỉnh dòng điện tải bằng cách thay đổi dòng điều khiển theo hớng nào cũng đợc
Rt Rđk Xl
Trang 2Đặc tính thực tế
4 Phân loại:
Gồm có 2 loại chính:
+ Khuyếch đại từ không tự từ hoá: Là loại không có dòng 1 chiều trong cuộn làm việc
+ Khuyếch đại từ tự từ hoá : Là loại có thành phần dòng 1 chiều trong cuộn làm việc
Đ 8.2 : khuyếch đại từ không tự từ hoá
Nhợc điểm: :không có dòng 1 chiều Trong mạch cảm ứng sinh ra
Sđđ xoay chiều nên trong mạch có dòng xoay chiều
KĐT đơn nh hình vẽ :tín hiệu điều khiển bị méo và tín hiệu ra trên tải có dạng không sin (Vì tín hiệu điều khiển không ổn định)
Cách khắc phục: Thờng sử dụng 2 biện pháp sau:
+ Dùng 2 KĐT giống hệt nhau mắc nối tiếp hay // 2 cuộn làm việc thuận cực tính và mắc 2 cuộn điều khiển ngợc cực tính hoặc ngợc lại
Sơ đồ: 2cuộn làm việc nối tiếp thuận cực tính và 2 cuộn đk mắc nối tiếp ngợc cực tính:
UL + Uđk
Rt
Wlv Wđk E~
It
Trang 3Với cách mắc theo các sơ đồ trên theo mạch vòng điều khiển các Sđđ xoay chiều cảm ứng trong 2 cuộn điều khiển bằng nhau về trị
số nhng ngợc chiều nên tổng của chúng = 0 Không tồn tại thành phàn cảm ứng trong cuộn đk do đó tín hiệu ra cũng có dạng hình sin
2 Dùng mạch từ chữ E :
Do cuộn đk đợc cuốn ở trục giữa , cuộn dây làm việc đợc chia làm 2 nửa cuốn ở 2 trụ ngoài nên lv ~ do dđ ~ chạy qua 2 nửa cuộn dây lv gây ra không khép mạch qua trụ giữa của lõi thép do đó không cảm ứng ra sđđ và dđ~ trong cuộn đk vì vậy tín hiệu đk không bị méo
Đ 8.2 : khuyếch đại từ có chuyển dịch
Nhợc điểm:
Các KĐT dã học có đặc tính đõi xứng qua trục tung do đó độ lớn dòng điện tải không phụ thuộc vào cực tính của dòng điều khiển Để khắc phục nhợc điểm này ngời ta dùng thêm 1 cuộn dây chuyển dịch
có cách mắc tơng tự nh cuộn dây điều khiển , nếu từ trờng cuộn dây dịch chuyển cùng chiều với từ trờng cuộn dây đk ta có chuyển dịch dơng và đặc tính dịch sang trái Ngợc lại ta có chuyển dịch âm
và đặc tính dịch sang phải Rõ ràng sau khi dịch chuyển độ lớn của dđ không tải đã phụ thuộc vào cực tính Iđk
Đ 8.2 : khuyếch đại từ tự từ hoá
1 Khuyếch đại từ tự từ hoá nửa chu kỳ:
Thành phần 1 chiều chạy trong cuộn làm việc đợc tạo ra nhờ điốt D BAn đầu Iđk = 0 , ngời ta tính toán sao cho với thanh phần 1 chiếuf trong Wlv thì Xlv=Xmin(Vì mạch từ bị bão hoà bởi từ thông 1 chiều) + Cho Iđk 0 sao cho đk ngợc chiều với lv lúc đó từ thông đk sẽ khử bớt lv làm cho cuộn làm việc có Xlv thay đổi và dòng It cũng thay đổi theo
Khi Xlv tăng từ Xmin đến Xmax thì It giảm từ Xmax về Xmin
2 Khuyếch đại từ tự từ hoá 2 nửa chu kỳ:
Do nhợc điểm của KĐT tự từ hoá 1 nửa chu kì là dòng điện chỉ tồn tại trong 1/2chu kì ,nên công suất đầu ra giảm hơn nữa do tồn tại dòng cảm ứng xoay chiều trong mạch đk nen sẽ làm méo tín hiệu đk,do
đó tín hiệu ra sẽ không sin Để khắc phục nhợc điểm này ngời ta dùng KĐT tự từ hoá 2 nửa chu kỳ có sơ đồ nh hình vẽ