Применение нелинейных индуктивных катушек

Ферромагнитный резонансный умножитель частоты

Основным элементом схемы является катушка с ферромагнитным сердечником, работающим при значительном насыщении (рис.37.12). Хотя на входе цепи напряжение изменяется по синусоидальному закону, вследствие нелинейности выходное напряжение будет несинусоидальным и, следовательно, может быть представлено гармоническим рядом.

Настроив выходной фильтр L ₂, C ₂ на частоту гармоники с номером k, можно выделить на выходе напряжение, частота которого будет в k раз больше частоты входного напряжения.

Чем ближе форма входного напряжения к синусоидальной, тем ярче выражены гармоники в выходном напряжении. Поэтому на входе умножителя установлен фильтр L ₁ C ₁, настроенный на частоту входного напряжения.

Нелинейная управляемая индуктивность

Нелинейная управляемая индуктивность представляет собой ферромагнитный сердечник, на котором расположены две обмотки. Обмотка _р является основной и включается в цепь переменного тока. Обмотка _у является управляющей и включается в цепь управляющего постоянного тока (рис. 37.13).

Изменяя ток в обмотке управления, можно влиять на вид характеристики со стороны основной обмотки. Такие управляемые индуктивные элементы находят применение, например, для регулирования напряжения в линиях электропередачи либо в качестве переменной индуктивной нагрузки.

Магнитный усилитель мощности

В магнитном усилителе мощности используются управляемые индуктивный элементы. Усилитель состоит из двух одинаковых ферромагнитных сердечников, на каждый из которых наложены две обмотки  и  (рис.37.14). Обмотки  включены последовательно с приемником.

Эта цепь питается от источника переменного напряжения. Обмотки  образуют управляющую цепь и подключаются к источнику постоянного управляющего тока. Чем больше величина управляющего тока, тем сильнее подмагничивание сердечника и тем меньше индуктивное сопротивление катушек переменному току, а, следовательно, тем больше ток в рабочей цепи усилителя. При этом мощность, затрачиваемая в цепи управления, значительно меньше мощности в рабочей цепи усилителя.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключаются особенности расчета электрических цепей, содержащих индуктивные катушки, сердечники которых имеют прямоугольную петлю гистерезиса?

2. В чем заключаются особенности расчета электрических цепей, в состав которых входят конденсаторы с прямоугольной кулон-вольтной характеристикой?

3. Какие нелинейные электрические цепи называют феррорезонансными? Каковы особенности резонансных режимов в таких цепях?

4. В какой цепи возможен феррорезонанс напряжений? Поясните триггерный эффект в такой цепи.

5. В какой цепи может возникать феррорезонанс токов? Поясните триггерный эффект в такой цепи.

6. Поясните работу ферромагнитного резонансного умножителя частоты.

7. Поясните работу нелинейной управляемой индуктивности.

8. Поясните устройство и принцип действия магнитного усилителя мощности.