Магнитный усилитель

Магни́тный усили́тель, электромагнитное устройство переменного тока, выполненное на основе ферромагнитного магнитопровода с электрическими обмотками, позволяющее управлять током в обмотках посредством создания постоянной составляющей напряжённости магнитного поля в магнитопроводе. Действие основано на нелинейной зависимости магнитной индукции в ферромагнетике от напряжённости поля. На магнитопроводе расположены 2 электрические обмотки – рабочая, подключённая к сети переменного тока, и обмотка управления, на которую подаётся постоянное напряжение; последовательно с обмоткой управления включён резистор R_у . Ток, протекающий по обмотке управления, имеет постоянную составляющую, что вызывает подмагничивание магнитопровода и изменение магнитной индукции; с помощью резистора R_у этот ток может быть задан малым по сравнению с током рабочей обмотки. С ростом тока управления магнитопровод насыщается и рост индукции ограничивается. Электродвижущая сила, возникающая в обмотке, зависит от изменения во времени потокосцепления (полного магнитного потока, пронизывающего обмотку, т. е. «сцепленного» со всеми её витками) и, следовательно, от изменения индукции. В результате среднее значение электродвижущей силы и ток нагрузки могут регулироваться относительно малым током управления. Для снижения потерь мощности в магнитном усилителе чаще применяют схему с двумя последовательно соединёнными и включёнными навстречу друг другу обмотками управления.

Существует большое разнообразие схем магнитных усилителей, различающихся принципом подмагничивания магнитопровода (в том числе магнитные усилители с самоподмагничиванием, осуществляемым при использовании вентилей в цепи рабочей обмотки), а также областью применения и др. Например, для создания высокочастотных управляемых ключей применяют магнитные усилители, выполненные на основе магнитных сплавов с узкой петлёй гистерезиса. В отличие от полупроводниковых переключателей, они позволяют получить очень малое напряжение на ключе во включённом (открытом) состоянии. До 1960-х гг. магнитный усилитель – одно из основных статических устройств в системах автоматического управления и регулирования. К 2000-м гг. область их применения существенно сузилась из-за широкого внедрения быстродействующих и полностью управляемых электронных ключей.