4. Застосування. Переваги та недоліки магнітних підсилювачів

Основне застосування – управління силовим електроприводом (поширені у будівельній техніці), також застосовувалися в побутових стабілізаторах змінного струму, в регуляторах освітлення кіноконцертних залів, а також в ланцюгах управління тепловоза.

Як і раніше магнітні підсилювачі використовуються в системах, що вимірюють постійні струми від тензодатчиків. Гібридні схеми, що поєднують в собі мініатюрний магнітний підсилювач з напівпровідниковим, легко вирішують проблему дрейфу нуля і володіють високою точністю.

Магнітний підсилювач дозволяє безконтактно вимірювати постійні струми в лініях електропередач. Останнім часом для цього все частіше застосовують більш компактні датчики Холла.

Найважливішими перевагами магнітних підсилювачів є:

- Практично лінійні характеристики двотактних підсилювачів, не мають зони нечутливості;

- Високий коефіцієнт підсилення по потужності;

- Миттєва готовність до дії;

- Можливість каскадного з'єднання магнітних підсилювачів з метою отримання великого коефіцієнта підсилення сигналу;

- Можливість застосування як безконтактних пристроїв;

- Високий коефіцієнт корисної дії;

- Висока конструктивна міцність і надійність.

До недоліків магнітних підсилювачів можна віднести:

- Значну інерційність при знижених частотах джерела живлення (~50 Гц);

- Суттєве відхилення форми струму робочого ланцюга від гармонійної;

- Досить великі габарити і маса при великій потужності вихідного сигналу.

5. Параметри та характеристики

Основною характеристикою магнітного підсилювача є статична характеристика вхід - вихід (рис. 1.3), тобто залежність діючого або середнього значення струму в навантаженні від струму управління.

Рис. 1.3 Характеристика вхід — вихід

Так як при зміні полярності керуючого сигналу ні фаза, ні значення струму в навантаженні не змінюються, статична характеристика однотактного підсилювача симетрична відносно осі ординат. Характерні точки цієї характеристики: точка перетину з віссю ординат, що визначає струм холостого ходу підсилювача (струм при відсутності підмагнічуючого поля), і точка, що лежить безпосередньо за перегином кривої і відповідна максимальному струму .

Відношення цих двох струмів являє собою коефіцієнт кратності струму – один з параметрів підсилювача.

1. Коефіцієнт підсилення – відношення приросту струму, напруги або потужності в навантаженні до приросту відповідного параметра в ланцюзі управління:

; ; .

У результаті нелінійності статичної характеристики коефіцієнти підсилення по струму, напрузі або потужності мають змінні значення. Тому розрізняють максимальні значення , , та їх значення, що відповідають заданій (максимальній) потужності виходу.

При великій величині коефіцієнта кратності струму К, коли струм холостого ходу в порівнянні з максимальним струмом навантаження малий, можна з достатню для практики точністю вважати, що

та

2. Чутливість – мінімальна потужність сигналу на вході, починаючи з якої пропорційно змінюється струм на виході.

3. Максимальна потужність в навантаженні

або

4. Коефіцієнт корисної дії робочого ланцюга

,

де – повний активний опір робочого ланцюга.

5. Постійна часу .

6. Добротність .