2.1.2. Особенности дроссельного магнитного усилителя

Для оценки свойств магнитных усилителей пользуются ста­тическими характеристиками или характеристи­ками управления, под которыми понимают зависимость тока нагрузки I_н от тока управления I_у. Поскольку сигнал на выходе переменный, то по вертикальной оси откладываются действующие значения тока нагрузки. Исходя из работы дроссельного магнитного усилителя, такая характеристика построена и показана на рис. 2.1.1,б. Характеристика нелинейная. Нелинейность в начале характеристики имеет место потому, что при малых I_у намагни­чивание сердечника недостаточно эффективно. Нелинейность в кон­це характеристики объясняется тем, что при больших токах I_у наступает режим насыщения пермаллоевого сердечника.

Таким образом, по работе магнитного усилителя можно сде­лать следующие выводы:

а) рабочая обмотка с сердечником представляет собой дрос­сель с изменяющимся индуктивным сопротивлением, и поэтому такой усилитель называется дроссельным;

б) ток нагрузки и выходное напряжение создаются источником переменного напряжения (источником питания), за счет энергии которого происходит усиление сигнала;

в) усиление сигнала обеспечивается также применением сер­дечника из пермаллоя, что позволяет сравнительно небольшим по мощности входным сигналом управлять мощным сигналом на выходе. Отсюда еще одно название дроссельного магнитного уси­лителя — управляемый дроссель.

В качестве нагрузки магнитных усилителей могут быть обмот­ки электродвигателей, реле, выходных трансформаторов н т. п, Простая схема дроссельного магнитного усилителя использо­вана для изучения принципа действия, по практического приме­нения она не нашла из-за следующих недостатков:

влияния рабочей обмотки на управляющую за счет взаимоин­дукции, Ток в рабочей обмотке создаст переменный магнитный поток, который наводит в управляющей обмотке э.д.с. самоин­дукции. Поэтому в цели одновременно с постоянным током вход­ного сигнала будет протекать и переменный ток;

Рис. 2.2

неспособности реагировать на полярность входного сигнала (рис, 2.1.1,б). Ток в цепи на­грузки зависит только от вели­чины тока управления, но не от его полярности. Такие усилители получили название одпотактных в отличие от двухтактных, кото­рые реагируют на величину и на полярность входного сигнала;

наличия начального сигнала на выходе (при отсутствии вход­ного сигнала),

Первый недостаток фактиче­ски ликвидирует управляющее

действие входного сигнала и поэтому должен быть устранен в лю­бой другой практической схеме.

Остальные недостатки устраняются в необходимых случаях.

2.2 Трехстержневой магнитный усилитель.

Для устранения влия­ния рабочей обмотки на управляющую применяется схема маг­нитного усилителя с трехстержнепым сердечником (рис. 2.2), Две рабочие обмотки размещены на крайних стержнях, а управ­ляющая — на среднем.

Рабочие обмотки включены так, что создаваемые ими пере­менные магнитные потоки в крайних стержнях складываются, а в среднем—вычитаются,

При полной компенсации в среднем стержне в любой момент времени переменный магнитный поток вообще не проходит. По­этому э.д.с. взаимоиндукции в управляющей обмотке усилителя не возникает.

В некоторых схемах усилителя для устранения влияния рабо­чей обмотки на управляющую в цепь управляющей обмотки вклю­чают дроссель с большим индуктивным сопротивлением, который за счет возникновения в пе.м э. д. с. самоиндукции оказывает пе­ременному току значительное сопротивление. Но дроссель не устра­няет полностью влияния рабочей обмотки, а только снижает,

Кроме того, дроссель обладает и активным сопротивлением, а сле­довательно, входной сигнал потребуется большей мощности и ко­эффициент усиления уменьшится.