Магнитные усилители

Магнитный усилитель – это устройство для усиления электрических колебаний низкой частоты; содержит катушку с магнитопроводом из ферро- или ферримагнетика.

Действие магнитного усилителя основано на нелинейности характеристики намагничивания ферромагнитных материалов. Магнитные усилители применяются в схемах автоматического управления производственными агрегатами, экскаваторами и другими объектами. Широкое применение магнитного усилителя определяется рядом их достоинств, к которым относятся высокая надежность, широкий диапазон усиливаемой мощности, постоянная готовность к работе, возможность суммировать на входе несколько управляющих сигналов, стабильность характеристик в процессе эксплуатации.

Магнитные усилители различают по виду статической характеристики, по способу осуществления обратной связи, по способу включения нагрузки, по форме ферромагнитных сердечников и по режиму работы (линейные и релейные).

Простейший однотактный магнитный усилитель без обратной связи может быть выполнен в виде одинаковых трансформаторов, первичные обмотки которых w_р включаются последовательно с нагрузкой и источником питания (рис. 8, а, б), а вторичные w_y - встречно по отношению к первичной. Это исключает трансформаторную связь между ними. Усиливаемый сигнал U_y постоянного тока подается во вторичные обмотки и, вследствие нелинейного характера кривой намагничивания сердечников, уменьшает их магнитную проницаемость,аследовательно, и индуктивность первичных обмоток.

а б в

Рис. 8.

Для увеличения коэффициента усиления магнитного усилителя в его схему вводится положительная обратная связь. На рис. 9, а, показана схема такого магнитного усилителя, а на рис. 9, б его характеристика. Обычно усилители с обратной связью имеют обмотку смещения, с помощью которой можно сдвигать характеристику магнитного усилителя вдоль оси абсцисс.

а б

Рис. 9.

Для управления реверсивными двигателями применяются двухтактные магнитные усилители, у которых изменение полярности напряжения на обмотке управления вызывает изменение полярности или фазы напряжения на нагрузке на 180°. Двухтактные магнитные усилители могут выполняться с обратной связью или без нее.

а б

Рис. 10.

Простейшие двухтактные магнитные усилители получают соединением по дифференциальной схеме двух однотактных магнитных усилителей (рис. 10, а). Статическая характеристика этого магнитного усилителя показана на рис. 10, б.