Магнитный усилитель с самоподмагничиванием

Применение положительной обратной связи с использованием дополнительной обмотки не единственный способ увеличения коэффициента усиления. Если в рабочей цепи усилителя последовательно с рабочей обмоткой включить диод, то рабочая обмотка сама будет осуществлять подмагничивание

а		в
б

Рис. 10.8. Магнитный усилитель с самонасыщением

сердечника постоянным током. Такая схема называется магнитным усилителем с самоподмагничиванием или с самонасыщением (МУС). Схема простейшего МУС приведена на рис. 10.8. Для определения связи между входными и выходными величинами рассмотрим процесс перемагничивания при одновременном подмагничивании переменным и постоянным током.

Процесс при этом будет происходить по частной петле гистерезиса, которая представлена на рис. 10.8, б. Рассмотрим процессы, происходящие в МУС при некотором токе управления I_у .

Процесс в начале периода напряжения переменного тока начинается с точки 0. На первом интервале происходит намагничивание сердечника при сравнительно небольшом рабочем токе. В момент времени t = β рабочая точка переходит на насыщенный участок и до момента времени t = π+ ϴ₁ сердечник насыщен, а диод все еще открыт (за счет действия ЭДС самоиндукции). Индуктивность рабочей обмотки затягивает процесс перемагничивания. В момент времени t = π+ ϴ₁ диод переходит в закрытое состояние и рабочий ток становится равным 0. Размагничивание происходит под действием тока управления. В момент времени t = π+ ϴ₂ диод вновь отпирается под действием ЭДС самоиндукции и начинает протекать рабочий ток.

При изменении тока управления в положительном направлении период насыщенного состояния расширяется, рабочий ток возрастает. Так происходит до режима полной отдачи, когда рабочий ток будет протекать в течение всего полупериода. При изменении тока управления в отрицательном направлении участок насыщения будет сокращаться, а затем становится возможным насыщение сердечника в зоне отрицательных значений индукции. Однако при этом диод не пропускает весь ток и его значение меньше. Диаграмма напряжений, токов и индукций приведена на рис. 10.8, в.

Характеристика вход-выход МУС похожа на приведенную на рис. 10.7. В реальных схемах используются два сердечника.