Магнитный усилитель (амплистат), устройство без подвижных элементов, которое являются электромагнитным устройством.
Разработанное для усиления или преобразования электрических сигналов с использованием нелинейных магнитных свойств материалов, принадлежащих к классу ферромагнетиков.
Их широко применяют в системах автоматического регулирования, управления и контроля.
Что такое магнитный усилитель
Дроссель со стальным сердечником, показанный на рис. 14-31, имеет две обмотки. Если на зажимах обмотки 1 напряжения нет, а к обмотке 2 через сопротивление zп подано переменное напряжение U~, то по цепи пойдет переменный ток I~ величина которого
I~ = U~/√((r2 + rп)2 + (x2 + xп)2) ≈ U~/(x2 + xп)
При неизменном насыщении стали и при U~ = const, хп = const величина тока также неизменна. Если к обмотке 1 подвести постоянное напряжение то постоянный ток в обмотке 1 подмагнитит сердечник и насыщение стали увеличится.
Рис. 14-31. Дроссель в режиме магнитного усилителя.
Тогда индуктивность L2 обмотки 2 и ее сопротивление х2 уменьшаются, а ток I~ возрастает.
В этой схеме при, незначительном изменении входной мощности Рвх обмотки 1 происходит большое изменение выходной мощности Рвых в цепи обмотки 2. В этом смысле следует понимать «усиление».
Коэффициент усиления по мощности магнитного усилителя:
Ʀр = Рвых/Рвх
Таким образом, схема на рис. 14-31 представляет простейший магнитный усилитель.
Рис. 14-32. Магнитный усилитель.
В указанной схеме есть серьезный недостаток, исключающий ее применение.
Переменный поток, созданный в стали, наводит в обмотке 1 переменную э. д. с, которая, накладываясь на напряжение U=; искажает входной сигнал.
Стабильная работа усилителя
На рис. 14-32 показана другая схема, в которой подмагничивающая обмотка 1 расположена на двух стержнях, переменные потоки которых направлены в разные стороны.
В этом случае результирующая переменная э. д. с. в обеих половинах этой обмотки равна нулю.
Практические схемы, применяемые для измерений, управления и регулирования, обычно сложнее указанной.
Применение
Магнитные усилители имеют входную мощность от долей ватта до десятка киловатт, коэффициент усиления в сложных схемах доходит до 5 000.
Эти усилители долговечны и надежны в работе, так как не имеют подвижных частей. Их недостаток в большой инерционности при передаче входного сигнала.
Быстрые ответы?
Для усиления или преобразования электрических сигналов. Применяется в системах автоматического регулирования, управления и контроля.
Основан на том, что присутствие намагниченного материала в сердечнике индукционной катушки увеличивает её сопротивление потоку переменного тока (импеданс).
Значительная инерционность; малое входное сопротивление; низкий КПД реверсивных схем; невозможность создания режима рекуперации.