Магнитные усилители

Магнитные усилители относятся к числу наиболее простых и надежных. Их действие основано на изменении индуктивности дросселя переменного тока в зависимости от величины подмагничивания сердечника постоянным током.

Простейший однофазный дроссельный магнитный усилитель показан на рис. 37,а. Управляющая обмотка 1 постоянного тока насажена на средний стержень сердечника 2, который она подмагничивает. Обмотки 3 выходного воздействия, питаемые переменным током, находятся на крайних стержнях сердечника. При изменении силы тока входного сигнала изменяется и величина, индуктивности дросселя переменного тока, что вызывает усиление переменного тока h в выходных обмотках, в цепь которых подключена нагрузка Сила выходного тока

где:

- сумма активногосопротивления обмо-
ток 3 и нагрузки ;

- напряжение цепи переменного тока;

- сумма реактивных сопротивлении обмоток 3.

где:

- индуктивности обмоток 3;

- число витков оомотки б\

- длина средней линии сердечника;

- площадь сечения сердечника;

- коэффициент магнитнои проницаемости сердеч-
ника.
Коэффициент усиления по току

Коэффициент усиления по мощности

где:
- напряжение цепи подмагничивания;
- мощность на выходе;
- мощность на подмагничивание.
Практически магнитные усилители строятся по более сложным схемам, например по дифференциальным мостовым и с обратной связью.

Дифференциальный магнитный усилитель (рис. 37,6) состоит из двух одинаковых дроссельных магнитных

усилителей, получающих питание от трансформатора TP. На магнитопроводах 2 усилителя имеются:

а) основные управляющие обмотки 1 постоянного тока, подключаемые к входу усилителя;

б) дроссельные обмотки 3 переменного тока, питаемые трансформатором ТРв) дополнительная обмотка 4 постоянного подмагничивания, создающая постоянную по величине и направлению напряженность магнитного поля усилителя. Благодаря этой обмотке усилитель чувствителен к полярности сигнала на входе.

Управляющие и дополнительные обмотки усилителя включены последовательно, а дроссельные - параллельно. В связи с этим на выходе усилителя через нагрузочное сопротивление
протекает разность токов каждого издросселей. Результирующая характеристика равняется разности характеристик .

Магнитные усилители могут безотказно работать в составе аппаратуры, подвергающейся вибрациям и толчкам. Коэффициент усиления по мощности современных магнитных усилителей с сердечниками из пермаллоя составляет до 10 000 и больше. Недостатком магнитных усилителей, ограничивающим их применение в быстродействующих автоматических устройствах,является сравнительно большая инерционность. Конструктивное устройство магнитных усилителей разнообразно. У маломощных усилителей лучших результатов по коэффициенту усиления и чувствительности можно добиться с помощью кольцевых (тороидальных) пермаллоевых сердечников. В этом случае обмотки переменного г ока наматываются на каждое из двух колец сердечника, а обмотка подмагничивания - сразу на два кольца поверх обмоток переменного тока.

Технические характеристики некоторых магнитных усилителей промышленного производства приведены в табл. 19.