Принцип действия магнитного усилителя

Основы магнетизма и магнитные величины

Таблица 31: Магнитные величины

Принцип действия магнитного усилителя

Магнитным усилителем называется устройство, использующее дроссель насыщения (в простейшем виде сердечник из ферромагнитного материала с двумя обмотками – переменного и постоянного тока) в сочетании с другими элементами для усиления или преобразования различных электрических сигналов.
Действие магнитных усилителей основано на свойстве дросселя насыщения изменять свою индуктивность под влиянием подмагничевающего поля, что в свою очередь обуславливается нелинейным характером кривой намагничивания ферромагнитных материалов.
Достоинствами магнитных усилителей являются большой срок службы, надежность в эксплуатации, большая ударная и вибрационная стойкость, простота суммирования большого числа сигналов.
Применяемые в настоящее время схемы магнитных усилителей очень многообразны. По виду нагрузочной характеристики магнитные усилители делятся на реверсивные и нереверсивные, по способу осуществления обратной связи – на усилители с внешней и внутренней обратной связью. Различаются усилители однополупериодные, с выходом на постоянном токе и с выходом на переменном токе, однофазные, трехфазные и многофазные.
Схемы нереверсивного магнитного усилителя без обратной связи для однофазных и трехфазной нагрузок, включенных последовательно с обмотками переменного тока, представлены на рис. 1-а,б.

Принцип действия магнитных усилителей без обратной связи в простейшем виде может быть объяснен следующим образом: вследствие нелинейного характера кривой намагничивания материала сердечника его динамическая магнитная проницаемость (т.е. проницаемость на переменном токе) при подмагничивании сердечника постоянным током уменьшается и соответственно уменьшается индуктивность рабочих обмоток дросселя. С уменьшением индуктивности рабочей обмотки рабочий ток растет.
На практике магнитные усилители без обратной связи чаще всего находят себе применение в трехфазных системах. В представленной на рис. 1-б трехфазной схеме работа каждой фазы усилителя осуществляется таким же образом, как и работа однофазного усилителя. При этом обмотки управления всех трех фаз могут быть соединены параллельно, как показано на рисунке, или последовательно.
Простейшая схема однополупериодного магнитного усилителя с внутренней обратной связью представлена на рис.2-а. Магнитный усилитель, выполненный по схеме рис.2-а, состоит из дросселя с подмагничиванием и вентиля обратной связи, включенного последовательно с рабочей обмоткой.Такое звено является основным элементом большинства более сложных схем магнитных усилителей.

Применение:
В устройствах автоматического регулирования, управления и контроля. Используются в регуляторах напряжения, частоты, числа оборотов. Применяются для управления двигателями постоянного и переменного токов, в следящих системах. В системах релейной защиты и сигнализации. В стабилизаторах напряжения. В частности для питания электронных устройств.