2.3. Магнитный усилитель с двусторонним управлением.

От трех­стержневого магнитного усилителя схема отличается наличием еще одной обмотки—обмотки подмагничивания _п (рис. 12.19), пи­тание которой осуществляется постоянным током от постороннего источника питания. Если источник на переменном токе, то обмотка подмагничивания питается через выпрямитель.

Рис. 2.3.1. Магнитный усилитель с двухсторонним управлени­ем (а) и его статическая, характеристика (б)

Величина и полярность напряжения, подводимого к обмотке подмагничивания, в процессе работы усилителя не меняются.

2.3.1 Принцип работы усилителя и характеристика управления

Рассмотрим работу усилителя и одновременно характеристику управления (рис.2.3.1). При отсутствии тока подмагничивания усилитель имеет такую же характеристику управления, что и дроссельный магнитный усилитель. На рис. 2.3.1,б эта характеристика показана штрихо­вой линией.

Пусть I_у =0,а I_п  0

В этом случае сердечник имеет постоянное по величине предварительное намагничивание со стороны об­мотки подмагничивания. Поэтому магнитная проницаемость сер­дечника, индуктивность рабочей обмотки и ее индуктивное сопро­тивление несколько меньше максимальных значений, а начальное значение тока нагрузки больше минимально возможного тока в цепи.

При подаче входного сигнала одной полярности магнитные по­токи управления Ф_у и подмагничивания Ф_п складываются, сер­дечник дополнительно подмагничивается, его магнитная проницае­мость уменьшается и ток нагрузки растет (участок в—б на ха­рактеристике управления) до насыщения.

При подаче на вход усилителя сигнала другой полярности маг­нитные потоки Ф_у и Ф_п вычитаются, сердечник размагничивается и ток нагрузки уменьшается до тех пор, пока оба потока не ока­жутся равными по величине (участок в—а).

При дальнейшем увеличении сигнала сердечник перемагничивается, магнитная проницаемость уменьшается и ток вновь растет до насыщения.

Рабочий диапазон выбирается на участке а—б характеристика магнитного усилителя.

Из характеристики видно, что усилитель реагирует на полярность входного сигнала, так как с изменением полярности ток в цепи нагрузки увеличивается или уменьшается от начального зна­чения.

Рис. 2.3.2. Дифференциальный магнитный усилитель

Наличие начального подмагничивания приводит к сдвигу ха­рактеристики магнитного усилителя. Величина сдвига зависит от величины тока подмагничивания, а направление сдвига—от на­правления магнитного потока начального подмагничвания Ф_п.

Магнитный усилитель с начальным подмагничиванием остается все же однотактным элементом автоматики.

Признаками однотактных схем магнитных усилителей являют­ся наличие начального сигнала на выходе при отсутствии вход­ного сигнала и неизменность фазы выходного сигнала при изме­нении полярности входного сигнала.

Такие схемы широко используются в системах регулирования авиационных преобразователей постоянного тока в переменный, в системах управления и защиты энергоузлов постоянного и пере­менного тока и т, д.

Двухтактные схемы усилителей не имеют указан­ных недостатков однотактных, т. е. при U_с=0, U_вых=0 и при из­менении полярности входного сигнала фаза выходного сигнала меняется на 180°.

Этими свойствами обладают дифференциальные и мостовые схемы магнитных усилителей. Ограничимся рассмотрением первой из них.