Для простого магнітного підсилювача не вдається отримати значне підсилення по потужності і по струму через конструктивні обмеження кількості витків обмотки керування WК. Тому, зважаючи на високу стабільність магнітних підсилювачів, з цією метою вводять додатній зворотній зв'язок. Дія зворотнього зв'язку базується на створенні у магнітному підсилювачі за рахунок струму lр (зворотній зв'язок по струму) додаткового постійного підмагнічуючого поля є величина якого пропорційна робочому струму магнітного підсилювача ІP і по напрямку співпадає з полем керуючого сигналу (рис.6.1).
Зворотній зв'язок оцінюється коефіцієнтом зв'язку Кзз. На підставі основного закону магнітного підсилювача:
Звідси:
де Wзз - кількість обертів обмотки зворотнього зв'язку.
Рис.6.1
Враховуючи (5.7), маємо
(6.1)
де
(6.2)
При співпаданні напрямків магнітних потоків Фк та Фзз, які утворюються обмотками керування і зворотнього зв'язку, зворотній зв'язок буде додатнім, при неспівпаданні - від'ємним. В першому випадку загальний коефіцієнт передачі магнітного підсилювача по струму
|
|
буде збільшуватись у порівнянні з підсилювачем без зворотнього зв'язку і зменшуватись у другому випадку.
Магнітні підсилювачі, дякуючи високій стабільності дозволяють збільшити Кр одного з каскадів підсилення до 104...105. При Кзз >1 магнітні підсилювачі переходять до релейного режиму (безконтактні магнітні реле).
На рис.6.2 зображені характеристики керування для випадків Кзз>І; Кзз = І; Кзз<1.
Пунктиром зображена крива керування без зворотнього зв'язку.
Рис.6.2
З рис.6.2 бачимо, як збільшується крутизна характеристик керування (коефіцієнта підсилення) магнітного підсилювача з ростом коефіцієнта додатнього зворотнього зв'язку Кзз.
Характеристика магнітного підсилювача із зворотнім зв'язком виходить несиметричною: її права вітка має. більшу крутизну, оскільки зворотній зв'язок діє згідно з керуючою обмоткою, а ліва вітка йде дуже полого, тому що керуюча обмотка повинна не тільки створити необхідне підмагнічування, але й подолати напруженість поля зворотнього зв'язку. Зрозуміло, у більшості випадків робоча точка обирається на правій вітці, де коефіцієнт підсилення є найбільшим.
(6.3)
Характеристика безконтактного магнітного реле (рис.6.2) при КI > 1 має S-образну форму, причому її середня частина зображена пунктиром, щоб підкреслити неусталеність цього режиму.
При поступовому підвищенні керуючого струму (починаючи з від'ємних значень) вихідний струм буде плавно змінюватися до нижньої вітки кривої до точки перегину 1. Подальше збільшення Ік змусить схему стрибом перейти на верхню вітку характеристики (точка 2 та правіше). Аналогічно, при зменшенні Ik процес буде плавно йти до точки 3, де вихідний струм стрибком впаде до значення, відповідного точці 4. В результаті характеристика має яскраво виявлений релейний характер, який має характеристику поляризованого реле. Причому більше значення Ір відповідає замиканню контакта, а менше - його розмиканню. Вертикальні ділянки визначають струми спрацьовування та відпускання.
|
|
Іноді виникає необхідність вибору початкового вихідного струму Ір при відсутності керування (тобто робочої точки на характеристиці керування). У таких випадках використовується ще одна допоміжна обмотка підмагнічувания, яка зветься обмоткою зсуву, і яка в залежності від полярності і струму у неї lзе може зміщувати всю характеристику вправо або вліво.