TS6121ALFas稱為激磁階段。第二階段是wt=as~t,稱為飽和階段。

激磁階段(0~αs.) 設BA是從某一BAo值(在此為負)開始變化的,Bb是從-B5開始變化的,這一假設從理論上能證明其正確性。現把BA、Bb的波形和電流zg的波形對照起來分析,顯然這時鐵心A和B都工作在磁化特性未飽和的垂直段上,否則鐵心磁通就不會發生變化。這一段磁化時所需要的磁化電流Fg極小(理想為零),所以從波形圖上看不出rg的數值,流過負載Riz所引起的壓降也就可以略去不計。供電電壓實際上都加到兩個工作繞組WgA和wgb上。另外,由于二個鐵心都工作在磁化特性的未飽和段,按接線原則可知,A鐵心的兩個繞組的磁勢igwg,Jkwk具有相同的方向;B鐵心的兩個繞組的磁勢igwg,fkwk具有相反的方向。如果滿足理想磁化特性的要求,勢必兩個電流都為零值。

飽和階段(α$~t) 當BA在電壓的作用下變到αs角的時候,BA=Bs,故戲稱為飽和角。此后BA已達到飽和不可能再變化,從而在A鐵心上的wgA中不會有感應電勢產生,wgA形同一短接導線,其上電壓等于零,wkA上也無感應電勢。此時控制回路由于Rk很小,等于把沒飽和鐵心的7k短接。這就使得這沒飽和的鐵心工作得猶如一個副邊短路的變壓器一樣,使原邊wg上不再承受或承受很小的電壓。因此,可以斷定Bb是不變化的或變化很小,如波形圖所示。這樣,電源電壓在這段時間里必然全部加到負載Rfz上,流過負載的電流波形具有局部的正弦波形。wk中流過的電流rk如變壓器副邊中的電流一樣,具有與原邊相同的波形,如圖5-10的波形圖所示。從鐵心B工作在磁化特性未飽和段的分析,可

知rk必與:g有同樣的波形。因為根據接線原則,B鐵心的兩個繞組所產生的磁勢igwg,ikwk的方向相反。又因為鐵心的磁特性處在三折線的垂直部分上,這兩個磁勢必然相等,因而Fk的波形也就和rg相同。

對于電源電壓在t相位移外,在這區間內B鐵心所發生的過程與A鐵心在前半周內所發生的過程完全相同。

綜上所述,可以得到普通磁放大器穩態運行的機理的明確概念。磁放大器就好像是一個電氣閘門,可以控制它在電源半周中的開啟和關閉的時間比例,借此調節輸出量的大小。而開啟和關閉的時間比例的控制是依靠輸入的控制信號的大小來實現的。在開啟時,鐵心運行在磁化特性的飽和階段,這時工作繞組的阻抗為零,負載上通過電流。在關閉時,鐵心運行在磁化特性的不飽和段,控制繞組的阻抗呈現無窮大,負載上無電流輸出。調節開啟和關閉時間的長短比例,使得在負載上在半周內輸出電流大小跟著改變。若開啟時間長(對應戲小)輸出變大,反之則變小。

磁放大器繞組的極性及標注,從前面的分析已知一個普通磁放大器由二個鐵心四個繞組組成。為了正確的接線,必須對每一個繞組的始繞端和收尾端加以區別清楚。而對于二個繞組來說,由于繞向不一樣,雖然都是起始端,但在鐵心內所產生磁通方向是不一樣的。為了標注繞組的的端頭,引用“同名端”的概念。在同一鐵心內的各個繞組,由同名端流入的電流所產生的磁通方向相同。標注時凡屬同名端的端頭都加標“・”號。對標注的規定是:從“.”端流入的電流定為電流的正方向;

由規定正方向電流產生的磁勢定為正磁勢方向,或稱為激磁磁勢,反之為去磁磁勢;帶“・”端的電位高于不帶“・”端的電位;

規定由正磁勢產生的磁通方向定為磁通方向。

只要在繞組的端頭進行了標注,就可以不管繞組的實際繞向如何,只要畫出帶有標號的原理圖,即可方便地進行分析。

普通磁放大器的特性和參數,磁放大器的輸入輸出特性,磁放大器輸出量與輸入量之間的關系稱為輸入輸出特性,這一關系構成的曲線稱為磁放大器的輸入輸出特性曲線。這對使用磁放大器的工程技術人員來說,是極為重要的一個特性曲線。

通過對普通磁放大器工作的理論分析,得到輸出量與輸入量之間的關系為

rkwk==fgwg                           (5-4)

式中rk―半周內控制電流的平均值;

rg―半周內工作電流的平均值。

式(5-4)表示的是普通磁放大器的等安匝關系。依此畫出的輸入輸出特性曲線如圖5-11中實線所示。圖示表明,在rk(rkmax時,rg與rk存在著正比關系,與此相應的磁放大器工作于一個鐵心飽和另=個鐵心不飽和的磁狀態。當rk=rkmax時,輸出電流的平均值rg達到最大值rgmax,此時代=0,意味著在整個半周內,工作繞組都導電。此時

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

u~是交流電源電壓的有效值。與此相應的控制電流為

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

式(5-6)是為了得到最大輸出rgmax所必需的控制電流。如果rk>rkmax,rg維持最大值rgmax不變,這就是說磁放大器已不再被控制,即所謂的“失控”。

需要指出,這種由兩個SR組成的普通磁放大器輸出量不能反映輸入信號的極性,如圖5-11所示,當rk的極性反向以后,輸出量rg不改變方向。這是因為當輸入信號電壓的極性改變時只能是兩鐵心的磁化狀態對調。這種不能反映輸入信號極性的磁放大器稱為單向磁放大器或稱為單拍磁放大器。

磁放大器實際的輸入輸出特性如圖5-11中的虛線所示。與圖中由實線所表示的磁放大器理論的輸入輸出特性相比較,有以下兩點差別:

在理論特性上,當rk=o時Ig=0;而在 圖5-11 普通磁放大器的輸入輸出特性

實際特性上,當rk=o時,rg=r`go≠0。這是因為要使鐵心磁化必須要有一定的磁化力,也就是說總是需要有一定磁化電流的既然直流磁.