- •1. Магнітний підсилювач
- •2. Класифікація
- •4. Застосування. Переваги та недоліки магнітних підсилювачів
- •5. Параметри та характеристики
- •6. Режими роботи
- •6.1. Фізичні процеси в магнітному підсилювачі з ідеальною кривою намагнічування сердечників в режимі вимушеного намагнічування
- •6.2. Фізичні процеси в магнітному підсилювачі з ідеальною кривою намагнічування сердечників в режимі вільного намагнічування
- •Порівняння магнітного підсилювача з напівпровідниковим
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.
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
Чутливість – мінімальна потужність сигналу на вході, починаючи з якої пропорційно змінюється струм на виході.
Максимальна потужність в навантаженні
або
Коефіцієнт корисної дії робочого ланцюга
,
де – повний активний опір робочого ланцюга.
Постійна часу .
Добротність .