Зависимость тока рабочей обмотки МУ от ампер-витков управляющей обмотки

Коэффициент усиления МУ по току зависит крутизны характеристики управления. Наиболее простым способом увеличения коэффициента усиления МУ является увеличение числа витков обмотки управления. При увеличении числа витков управления возрастает ее индуктивность (L_у=kμ_дW_у²), что обуславливает увеличение постоянной времени или инерционности МУ. В случаях, когда МУ предназначается для усиления быстро меняющихся сигналов, увеличение его инерционности недопустимо. Приходится обеспечивать увеличение коэффициента усиления МУ за счет изменения крутизны характеристики управления: введением в схему усилителя положительной обратной связи (ОС), при которой величина тока I_р зависит от алгебраической суммы средних значений магнитодвижущих сил управляющей и обмотки ОС.

В МУ применяются два типа обратных связей: внешняя (рис. а), при которой по обмотке ОС протекает выпрямленный пульсирующий ток нагрузки и внутренняя (рис. б), при которой через полуобмотки W_р1 и W_р2 рабочей обмотки МУ ток нагрузки протекает в течение половины периода, а МДС обратной связи равна произведению числа витков полуобмоток на постоянную составляющую выпрямленного диодами тока нагрузки.

МУ с обратной связью и их рабочие характеристики:

а – усилитель с внешней ОС; б - усилитель с внутренней ОС

Конструктивно дроссельные МУ выполняются на двух одинаковых магнитопроводах стержневого типа. На каждом магнитопроводе размещаются полуобмотки W_у1 и W_у2. Полуобмотки рабочей обмотки включаются согласно, а обмотки управления встречно. За счет индуктивной связи между рабочими и полуобмотками управления в последних индуктируются ЭДС, которые равны по величине, но сдвинуты по фазе на 180⁰. Их сумма равна нулю е_у1-е_у2 =0, а поэтому цепь обмотки управления не потребляет энергии из цепи рабочей обмотки.

Для оценки эффективности положительной внешней ОС в МУ тока рассмотрим пример: W_у=2000, W_р=200 и W_ос=100. Коэффициент усиления МУ без ОС К₁=W_у/W_р=2000/200=10.

Коэффициент усиления МУ с ОС К_1ос=К₁/(1-К_ос), где К_ос=W_ос/W_р=100/200=0,5. Тогда К_1ос=10/(1-0,5)=20. За счет ОС коэффициент усиления увеличился в 2 раза.

Достоинства МУ - высокая надежность работы, связанная с простотой конструкции, механическая прочность и низкий порог чувствительности, позволяющий усиливать слабые сигналы. Свойство МУ изменять сопротивление рабочей обмотки переменному току при изменении величины тока в обмотке управления позволяет их использовать в качестве регуляторов переменного напряжения.

Недостатки МУ - большая масса и габаритные размеры, а также искажение формы усиливаемого переменного тока за счет работы на нелинейном участке вебер-амперной характеристики.