Основные свойства и область применения магнитных усилителей

Принцип действия и основные соотношения магнитного усилителя.

Принцип действия магнитного усилителя основан на использовании явления насыщения ферромагнитных материалов в магнитном поле, т. е. нелинейности их характеристик намагничивания B—f(H) (рис. 3-1,а).

В простейшем виде магнитный усилитель представляет собой дроссель насыщения переменного тока, в цепь которого последовательно с рабочей обмоткой включено сопротивление нагрузки Rn. Выходное напряжение Uв снимается с нагрузки Rn.

При отсутствии управляющего напряжения Uy на входе дроссельного магнитного усилителя напряженность постоянного магнитного поля равна нулю. В этом случае магнитная проницаемость цс имеет большое значение. Следовательно, индуктивность Lp и индуктивное сопротивление рабочей обмотки хр имеют также большие значения. В данном случае ток в рабочей цепи имеет небольшое значение. Его обычно называют током холостого хода. При этом большая часть переменного напряжения £/_ падает на рабочей обмотке wp, а незначительная часть — на нагрузке Ra.

При подаче на вход усилителя управляющего напряжения Uy по цепи управления потечет ток управления Iу, в результате которого возникает напряженность постоянного магнитного поля Н. Ферромагнитный сердечник усилителя насыщается и его магнитная проницаемость ц.с падает. Следовательно, индуктивное сопротивление рабочей обмотки хр также падает, в результате чего ток в рабочей цепи I~ увеличивается. В этом случае большая часть переменного напряжения падает уже на нагрузке RH, а меньшая часть — на рабочей обмотке. Следует заметить, что с помощью тока управления Iу можно регулировать ток в рабочей цепи, т. е. ток в нагрузке Iн. Если обмотку управления wy выполнить с числом витков, во много раз превышающим число витков рабочей обмотки wp, то получим эффект усиления по току.

При отсутствии напряжения управления постоянная составляющая В_=0. Если теперь на обмотку управления подать напряжение управления Uy, то по обмотке поте-i ток управления /у, создающий в ферромагнитном дечнике постоянный магнитный поток Ф-. Этот по-к накладывается на переменный магнитный поток Ф~ чаваемый рабочей обмоткой wp. В результате возник-нения Ф- появляется постоянная составляющая магнитной индукции, которая будет больше нуля (5_>0),т.е. происходит еще большее насыщение сердечника.

К основным свойствам магнитных усилителей можно отнести:

высокую надежность и большой срок службы;

широкий диапазон температур, давления и влажности;

не требует разогрева (готов сразу к работе);

высокий КПД;

большой порог чувствительности;

управление большими потоками мощности;

снижение габаритных размеров и массы с увеличением частоты переменного тока.

Это объясняется тем, что усилители являются статическими магнитами, так как они не имеют подвижных частей. пк и ранило, работают в широком диапазоне изменения температуры, давления и влажности. Магнитные усилители могут усиливать слабые сигналы постоянного мощностью 10-17 Вт; имеют большую выходную мощность (она может достигать тысяч киловатт); коэффициент усиления по мощности (на-II одного каскада он может быть равен 106); уменьшение габаритов и массы магнитного усилия-разрешенияшением частоты (400 Гц и выше).

Дата добавления: 2013-12-13