思考：磁盘变阻器电流与励磁电流的关系

2.2.2.1 存在问题

按图样要求，R_X选用0～700Ω的磁盘变阻器。但市场上只能买到2×70Ω的磁盘变阻器，由两个0～70Ω的磁盘变阻器组装在一起，它们的滑动端子同时转动，如图2-7所示。很明显，电阻值远远不够，即使把两个磁盘变阻器串联起来，也只有0～140Ω，只有所要求电阻值的五分之一。

2.2.2.2 思考与解析

1.磁盘变阻器的作用

在图2-6中，磁盘变阻器是和励磁绕组串联的，其作用是通过改变R_X上的电压降来改变励磁绕组得到的电压。当R_X在0～700Ω的范围内变化时，励磁绕组得到的电压将在所要求的范围内变化：

U_F=（0.3～0.8）U_DF

在这里，一个很重要的特点是：流过磁盘变阻器的电流就是励磁电流I_F。

2.用桥形电路调节电流

（1）桥形电路的特点

桥形电路的结构如图2-8a所示。

首先，假设R_P1=R_P2=0Ω，R_P3=R_P4≠0，则负载电流I_Z为

I_Z=U_DF/R_Z

式中 I_Z———负载Z中的电流，A；

U_DF———直流电压，V；

R_Z———负载的电阻值，Ω。

其次，假设R_P1=R_P2≠0，R_P3=R_P4=0Ω，则负载电流I_Z为

I_Z=-U_DF/R_Z

可见，适当调节R_P1、R_P2、R_P3、R_P4的电阻值，负载电流的极限调节范围可以是：

-U_DF/R_Z～+U_DF/RZ

(www.xing528.com)

图2-8 用小电阻得到大压降

a）桥形电路的结构 b）用桥形电路调节电流

（2）励磁电流的调节电路

将励磁绕组作为桥形电路的负载，接在两个中点之间；由于并不需要反方向电流，故将图2-8a中的R_P3和R_P4改为固定电阻R_B；用磁盘变阻器R_X代替图2-8a中的R_P1和R_P2；因为R_X的最大值只有70Ω，故串联一个补偿电阻R_A。

3.桥形电路的计算

根据《电工量计》的知识，在图2-8b所示的桥形电路中，求励磁电流的公式是：

式中 I_F———励磁电流，A；

U_DF———励磁回路的电源电压，V；

R_B———平衡桥臂的电阻，Ω；

R_X———磁盘变阻器的电阻，Ω；

R_A———磁盘变阻器的补偿电阻，Ω；

R_F———励磁绕组的电阻，Ω。

根据要求，当R_X=0时，I_F=0.8I_FN；R_X=70Ω时，I_F=0.3I_FN，则有：

解联立方程式（2-7）和式（2-8），可求出R_A和R_B。

小小体会

桥形电路的计算十分繁杂。我在讲授“电工量计”课的这一内容时，颇费神思：如果按照教科书的编排去讲，必将枯燥而乏味。我于是通过两个极限状态，来说明适当选择四个桥臂的参数，对角电路里的电流是可以在较大范围内进行调节的。有了这样的认识后，再逐步进行推导，学生们听起来就不枯燥了。

没想到，这个概念居然在实际工作中用到了。由此可见，对于一个复杂的电路，了解电流的变化规律是多么的重要。