§ 24.5. Основы расчета магнитных усилителей

Одним из основных вопросов при расчете магнитного усилителя яв­ляется определение его габаритов. Габариты всего усилителя и его сердечников определяются значениями мощности нагрузки, коэф­фициента усиления, допустимого нагрева и магнитным режимом сердечников.

Если выбрать провода с высокотемпературной изоляцией или принять меры к интенсивному охлаждению усилителя (например, за счет обдува или радиаторов), то габариты усилителя можно сущест­венно уменьшить. Точно так же можно уменьшить габариты сердеч­ников за счет применения высококачественных магнитных материа­лов с большой индукцией и малыми потерями. Естественно, в этих случаях снижение габаритов будет оплачено повышением стоимости усилителя, изготовленного из более дорогих материалов

При проектном расчете стремятся к оптимальному решению, под которым понимается достижение минимальных габаритов, ми­нимального веса или минимальной стоимости при заданной выход­ной мощности и коэффициенте усиления.

Мы рассмотрим последовательность расчета, основанного на определенной зависимости объема сердечников от мощности на­грузки и магнитного режима сердечников. Эта зависимость остается неизменной при различных способах создания подмагничйвающего поля. Поэтому полученные упрощенные соотношения будут спра­ведливы для расчета различных схем магнитных усилителей: одно­тактных и двухтактных, без обратной связи и с обратной связью (как внешней, так и внутренней).

Объем стали одного сердечника усилителя может быть опреде­лен по формуле

шие значения а (0,7—1,9) берутся для пермаллоев, большие (3—3,5) — для холоднокатаной электротехнической стали. Обычно пермаллои применяют в усилителях малой мощности (несколько ватт).

После определения минимального удельного объема эту величи­ну умножают на мощность нагрузки и определяют требуемый объем стали V_c. Затем выбирают подходящий сердечник (обычно тороида­льный или Ш-образный) и определяют толщину набора А.

Для тороидального сердечника

В этих формулах имеется в виду использование сдвоенных сер­дечников с общей обмоткой управления.

Объем меди усилителя без обратной связи определяется разме­рами пластин сердечника и толщиной набора. При определении объема меди следует учитывать коэффициент заполнения окна сер­дечника медью, зависящей от толщины изоляции и способа намот­ки. Зная объем стали и объем меди усилителя, можно определить его габариты и вес.

Расчет основных характеристик усилителя выполняется по расчетным формулам, приведенным в предыдущих главах и параг­рафах.

Контрольные вопросы

1. Зачем нужна обмотка смещения?

2. Какой вид имеет статическая характеристика реверсивного магнитно­го усилителя?

3. Какой порядок расчета магнитного усилителя?