Усилители (электронные, магнитные, гидравлические, электромагнитные), страница 5

Магнитные усилители надежны в эксплуатации, обладают боль­шим сроком службы, не чувствительны к вибрации, допускают большие перегрузки, не нуждаются в предварительном разогреве, обладают более высоким к. п. д. в сравнении с электронными. Магнитные усилители обладают большим коэффициентом усиления и позволяют стабильно усиливать слабые сигналы постоянного тока.

Основной недостаток магнитного усили­теля—его инерционность, обусловленная наличием относительно большой постоянной времени в обмотках управления.

Принцип действия магнитного усилителя можно пояснить с по­мощью дросселя Др рис3, сердеч­ник которого подвергается одновременному намагничиванию постоянным и переменным током.

Увеличение или уменьшение подмагничивающего тока вызы­вает увеличение или уменьшение переменного тока  в обмотке 1. Получаемый при этом эффект управления током с помощью подмагничивающего поля можно рассматривать как эффект усиле­ния. Поэтому устройства, работающие по изложенному принципу, называются магнитными усилителями.

Простейшая схема магнитного усилителя с двумя одинаковыми сердечниками показана на рис4. В этой схеме обмотки переменного тока соединены последовательно и согласно, а последо­вательное и встречное включение обмоток подмагничивания соот­ветствует противоположным знакам наводимых в этих обмотках э.д.с. Благодаря этому переменные э.д.с. в обмотках подмагни­чивания взаимно компенсируются. Однако взаимная компенсация будет иметь место лишь в том случае, если индукция в сердечни­ках I я II изменяется по синусоидальному или косинусоидальному закону и в обмотках подмагничивания наводятся переменные э.д.с. только основной частоты. Подобное положение может созда­ться тогда, когда активное сопротивление в цепи обмоток перемен­ного тока значительно меньше индуктивного сопротивления дрос­селя. В противоположном случае в обмотках подмагничивания будут наводиться э.д.с. с искаженной формой волны и полной взаимной компенсации не будет.

Зависимость тока нагрузки от тока в подмагничивающей обмотке, называемой обычно обмоткой управления, является нагрузочной ха-   рактеристикой магнитного усилителя.

Коаффициент усиления по току определяется отношением при­ращения тока нагрузки  к приращению тока в управляющей обмотке

Коэффициент усиления по мощности устанавливает связь между изменениями мощности в нагрузке и мощности в обмотках управ­ления:

где R_H    и R_У —сопротивления нагрузки и обмотки управления соот­ветственно.

Для увеличения коэффициента усиления применяют магнитные материалы, у которых наиболее резко изменяется магнитная про­ницаемость при изменении подмагничивающего поля.

Промышленность выпускает несколько видов магнитных уси­лителей.

Магнитные усилители — сложные устройства. Многие опера­ции их изготовления трудно механизировать. На их производство расходуется дефицитная медь. Отсюда их высокая стоимость. Бурное развитие технологий изготовления электронных усили­телей привело к значительному улучшению их характеристик и, снижению стоимости. Однако магнитные усилители не были вытеснены электронными и находят применение наравне с ними. Основная причина тому — плохая работа электронных усили­телей на очень низких частотах.

Магнит­ный усилитель отличается большой стабильностью работы, и с его помощью можно либо усилить напряжение до уровня, достаточ­ного для включения исполнительного двигателя, либо, преобра­зуя постоянный ток входного сигнала в усиленный переменный ток, подать его на вход стабильного усилителя переменного тока.

Электромашинные усилители

В системах автоматики для управления мощными устройст­вами иногда при­меняют электромашинные усилители.

Электромашинным усилителем (ЭМУ) называется генератор постоянного тока, предназначенный для усиления по мощности сигнала, подаваемого на обмотку возбуждения.