Магнитный усилитель — это электромагнитное устройство, работа которого основана на использовании нелинейных магнитных свойств ферромагнитных материалов и предназначенное для усиления или преобразования электрических сигналов.
Простейший магнитный усилитель
| Рабочая обмотка, подключенная к источнику переменного тока, состоит из двух последовательно соединенных катушек с малым числом витков wp. Обмотка управления расположенная на среднем стержне и питающаяся от источника постоянного тока, напротив выполняется многовитковой. При отсутствии тока управления  из-за малой МДС (Ipwp) катушек рабочей обмотки магнитопровод не насыщается. Индуктивность этих катушек (L = Gwp2, где G - магнитная проводимость контура замыкания магнитного потока) и, как следствие, полное сопротивление рабочей обмотки велики, рабочий ток мал, и на нагрузке  в этом случае выделяется малая мощность.
|
| При не равном 0, даже при небольшом его значении (из-за большого числа витков wy) возникают насыщение магнитопровода (уменьшение его проводимости) и, как следствие, уменьшение индуктивности катушек. В результате полное сопротивление рабочей обмотки резко уменьшается, а ток в цепи (и мощность на ) - увеличивается. Таким образом, посредством малых сигналов в обмотке управления wy можно управлять значительной мощностью в рабочей цепи МУ.
|
Достоинства: простота и надежность конструкции, большой срок службы, нечувствительность к внешним механическим воздействиям, большой коэффициент усиления по мощности (
) одного каскада, высокая радиационная стойкость.
Недостатки: основным недостатком следует считать их инерционность (низкое быстродействие). Инерционность МУ объясняется наличием переходного процесса в цепи управления, вихревых токов и потерь на гистерезис в магнитопроводе, переходного процесса в цепи переменного тока. Выполнение магнитопровода из тонких листов железоникелевых сплавов позволяет свести потери на гистерезис и вихревые токи практически к нулю. Инерционность МУ можно также снизить введением гибкой обратной связи, увеличением числа каскадов усиления, а также включением дифференцирующего контура на входе МУ, шунтированием нагрузки конденсатором и др. У большинства МУ время переходного процесса в цепи нагрузки во много раз меньше длительности процессов в цепи управления.
Максимальная мощность МУ достигает сотен киловатт. Коэффициент усиления по мощности МУ при 100 Вт и f = 50 Гц обычно составляет 50— 200. Для более мощных МУ этот коэффициент увеличивается. Коэффициент полезного действия МУ лежит в пределах 0,6—0,98.
