TS6121ALFas称为激磁阶段。第二阶段是wt=as~t,称为饱和阶段。

激磁阶段(0~αs.) 设BA是从某一BAo值(在此为负)开始变化的,Bb是从-B5开始变化的,这一假设从理论上能证明其正确性。现把BA、Bb的波形和电流zg的波形对照起来分析,显然这时铁心A和B都工作在磁化特性未饱和的垂直段上,否则铁心磁通就不会发生变化。这一段磁化时所需要的磁化电流Fg极小(理想为零),所以从波形图上看不出rg的数值,流过负载Riz所引起的压降也就可以略去不计。供电电压实际上都加到两个工作绕组WgA和wgb上。另外,由于二个铁心都工作在磁化特性的未饱和段,按接线原则可知,A铁心的两个绕组的磁势igwg,Jkwk具有相同的方向;B铁心的两个绕组的磁势igwg,fkwk具有相反的方向。如果满足理想磁化特性的要求,势必两个电流都为零值。

饱和阶段(α$~t) 当BA在电压的作用下变到αs角的时候,BA=Bs,故戏称为饱和角。此后BA已达到饱和不可能再变化,从而在A铁心上的wgA中不会有感应电势产生,wgA形同一短接导线,其上电压等于零,wkA上也无感应电势。此时控制回路由于Rk很小,等于把没饱和铁心的7k短接。这就使得这没饱和的铁心工作得犹如一个副边短路的变压器一样,使原边wg上不再承受或承受很小的电压。因此,可以断定Bb是不变化的或变化很小,如波形图所示。这样,电源电压在这段时间里必然全部加到负载Rfz上,流过负载的电流波形具有局部的正弦波形。wk中流过的电流rk如变压器副边中的电流一样,具有与原边相同的波形,如图5-10的波形图所示。从铁心B工作在磁化特性未饱和段的分析,可

知rk必与:g有同样的波形。因为根据接线原则,B铁心的两个绕组所产生的磁势igwg,ikwk的方向相反。又因为铁心的磁特性处在三折线的垂直部分上,这两个磁势必然相等,因而Fk的波形也就和rg相同。

对于电源电压在t相位移外,在这区间内B铁心所发生的过程与A铁心在前半周内所发生的过程完全相同。

综上所述,可以得到普通磁放大器稳态运行的机理的明确概念。磁放大器就好像是一个电气闸门,可以控制它在电源半周中的开启和关闭的时间比例,借此调节输出量的大小。而开启和关闭的时间比例的控制是依靠输入的控制信号的大小来实现的。在开启时,铁心运行在磁化特性的饱和阶段,这时工作绕组的阻抗为零,负载上通过电流。在关闭时,铁心运行在磁化特性的不饱和段,控制绕组的阻抗呈现无穷大,负载上无电流输出。调节开启和关闭时间的长短比例,使得在负载上在半周内输出电流大小跟着改变。若开启时间长(对应戏小)输出变大,反之则变小。

磁放大器绕组的极性及标注,从前面的分析已知一个普通磁放大器由二个铁心四个绕组组成。为了正确的接线,必须对每一个绕组的始绕端和收尾端加以区别清楚。而对于二个绕组来说,由于绕向不一样,虽然都是起始端,但在铁心内所产生磁通方向是不一样的。为了标注绕组的的端头,引用“同名端”的概念。在同一铁心内的各个绕组,由同名端流入的电流所产生的磁通方向相同。标注时凡属同名端的端头都加标“・”号。对标注的规定是:从“.”端流入的电流定为电流的正方向;

由规定正方向电流产生的磁势定为正磁势方向,或称为激磁磁势,反之为去磁磁势;带“・”端的电位高于不带“・”端的电位;

规定由正磁势产生的磁通方向定为磁通方向。

只要在绕组的端头进行了标注,就可以不管绕组的实际绕向如何,只要画出带有标号的原理图,即可方便地进行分析。

普通磁放大器的特性和参数,磁放大器的输入输出特性,磁放大器输出量与输入量之间的关系称为输入输出特性,这一关系构成的曲线称为磁放大器的输入输出特性曲线。这对使用磁放大器的工程技术人员来说,是极为重要的一个特性曲线。

通过对普通磁放大器工作的理论分析,得到输出量与输入量之间的关系为

rkwk==fgwg                           (5-4)

式中rk―半周内控制电流的平均值;

rg―半周内工作电流的平均值。

式(5-4)表示的是普通磁放大器的等安匝关系。依此画出的输入输出特性曲线如图5-11中实线所示。图示表明,在rk(rkmax时,rg与rk存在着正比关系,与此相应的磁放大器工作于一个铁心饱和另=个铁心不饱和的磁状态。当rk=rkmax时,输出电流的平均值rg达到最大值rgmax,此时代=0,意味着在整个半周内,工作绕组都导电。此时

irgmax=2um/trg=u-/1.11rg

u~是交流电源电压的有效值。与此相应的控制电流为

irgmax=wg/wk 2um/trg=wg/wk u-/1.11rg

式(5-6)是为了得到最大输出rgmax所必需的控制电流。如果rk>rkmax,rg维持最大值rgmax不变,这就是说磁放大器已不再被控制,即所谓的“失控”。

需要指出,这种由两个SR组成的普通磁放大器输出量不能反映输入信号的极性,如图5-11所示,当rk的极性反向以后,输出量rg不改变方向。这是因为当输入信号电压的极性改变时只能是两铁心的磁化状态对调。这种不能反映输入信号极性的磁放大器称为单向磁放大器或称为单拍磁放大器。

磁放大器实际的输入输出特性如图5-11中的虚线所示。与图中由实线所表示的磁放大器理论的输入输出特性相比较,有以下两点差别:

在理论特性上,当rk=o时Ig=0;而在 图5-11 普通磁放大器的输入输出特性

实际特性上,当rk=o时,rg=r`go≠0。这是因为要使铁心磁化必须要有一定的磁化力,也就是说总是需要有一定磁化电流的既然直流磁.