Дроссельный магнитный усилитель

Магнитным усилителем называют электрический аппарат, в кото­ром для усиления сигнала используется управляемое; индуктив­ное сопротивление.

Дроссельный магнитный усилитель представляет собой замкну­тый магнитопровод, имеющий две обмотки: рабочую ω _р (переменого тока), включенную в цепь нагрузки R _н,и обмотку управления ω _у, на кото­рую подается управляющий ток i _y (рис. 11.3).

При прохождении переменного тока по обмотке ω _р на обмотку ω _у, наводится ЭДС, которая создает пе­ременный ток в цепи управления. Для ограничения этого тока в цепь управления вклю­чается балластное сопротивление — дроссель х _б.

При отсутствии тока управления (цепь управления разомкну­та) индуктивное сопротивление обмотки ω _р равно

,(11.1)

где S —активное сечение магнитопровода; — число витков ра­бочей обмотки; l — длина средней линии магнитопровода.

Из выражения (11.1) следует, что при постоянных конструк­тивных параметрах S, , l индуктивность определяется магнит­ной проницаемостью . Если ток управления отсутствует, то сер­дечник работает на линейной характеристике (в ненасыщенной зоне). В этой зоне магнитная проницаемость велика и индуктивное сопротивление усилителя также велико и равно

.

Сопротивление нагрузки R _нобычно очень мало по сравнению с индуктивным сопротивлением обмотки , поэтому ток в рабочей обмотке определяется индуктивным сопротивлением усилителя и мал по значению.

При плавном увеличении тока управления i _у ток в нагрузке также плавно увеличивается от i _н до i _макс за счет уменьшения магнитной проницаемости μ.

При максимальном токе управления i _у материал сердечника насыщается и магнитная проницаемость резко уменьшается. Индуктивное сопротивление рабочей обмотки также резко уменьшается, что ведет к уменьшению полного сопротив­ления цепи и возрастанию тока в нагрузке. Значения Х _ри R _Hвыбираются таким обра­зом, чтобы соблюдалось условие Х _р<< R _H. Тогда ток в цепи определяется сопротивле­нием самой нагрузки. При этом все напря­жение источника питания приложено к со­противлению нагрузки. Характеристика управления магнитного усилителя приведе­на на рис. 11.4. По оси абсцисс отложен ток управления. В линейной зоне характеристики соблюдается равенство средних значений магнитодвижущих сил обмоток i _p = i _у .