磁放大器，是用具有非线性特性的铁磁材料制成铁心，并用直流和交流电流使其磁化以进行电量变换的电器。磁放大器主要用于电气自动控制系统中，如电机的调速、调压等。

中文名

磁放大器

外文名

magnetrol；magnetic amplifier

来源

磁放大器电路中的输出电量（电流或功率）随输入电量（控制电量）的大小变化而变化，且输出电量大于输入电量，故而得名

用途

磁放大器主要用于电气自动控制系统中，如电机的调速、调压等

应用

电气自动控制系统

简介

用具有非线性特性的铁磁材料制成铁心，并用直流和交流电流使其磁化以进行电量变换的电器。磁放大器电路中的输出电量（电流或功率）随输入电量（控制电量）的大小变化而变化，且输出电量大于输入电量，故而得名。磁放大器主要用于电气自动控制系统中，如电机的调速、调压等。

简史

最早的磁放大器是C.F.伯吉斯和B.福兰肯菲尔德于1901年发明的。先用于大功率无线电台，后来用于灯光控制、温度控制系统、频率倍增器、相位移相器和军事控制系统中。40～50年代，由于磁性材料和非线性理论研究的发展，磁放大器的性能有了较大提高，使用范围也不断扩大，如用于发电机的自动励磁调压系统、电动机的调速系统等。

工作原理

磁放大器的原理线路见图1。

磁放大器

图中铁心A和B的结构尺寸及材料均相同，每个铁心上绕有直流绕组和交流绕组，两直流绕组和两交流绕组的匝数相同。两直流绕组反接串联后接至直流控制电源。两铁心中的交流磁通Φ∼方向相同，而直流磁通Φ=方向则相反。两直流绕组反接串联的目的是为了抵消两铁心中的交流磁通在直流绕组上感应的交变电动势。当直流绕组中输入的直流控制电流为零时，两铁心中均无直流励磁，两交流绕组的电感最大，电抗值也最大，此时交流负载电流为最小。当输入直流控制电流时，铁心中的直流磁通增加，磁通密度相应增加，两交流绕组的电感减小，输出交流负载电流增大。

工作特性

磁放大器输出电流与输入电流的比值，称为磁放大器的电流放大系数。输出负载功率与输入控制功率的比值，称为磁放大器的功率放大系数。简单磁放大器的输出电流与输入电流的极性无关。输入控制电流为零时，输出电流并不等于零，而有一空载电流I0。直流控制电流与交流负载电流的特性见图2。

磁放大器

当输入直流控制电流大到一定程度后，输出交流负载电流的变化趋于平坦。简单的磁放大器的放大系数较小，要进一步增大放大系数，可将输出的交流电流整流成直流后，作为输入量的一部分反馈到磁放大器中。即在两个铁心上再各绕一个反馈绕组，绕向与直流绕组相同。在交流电路中串联一桥式整流器，被整流后的电流与两个反馈绕组相串联。反馈绕组的匝数越多，输入输出特性越陡。反馈绕组的匝数过多时，则出现特性的跳跃变化（图3）, 此时称为磁放大器的继电工作特性。

磁放大器

参考书目

张冠生主编:《电器学》,机械工业出版社，北京,1980。

基本内容

磁放大器

磁放大器能使开关电源得到精确的控制，从而提高了其稳定性。磁放大器磁芯可以用坡莫合金，铁氧体或非晶，纳米晶（又称超微晶）材料制作。非晶、纳米晶软磁材料因具有高磁导率，高矩形比和理想的高温稳定性，将其应用于磁放大器中，能提供无与伦比的输出调节精确性，并能取得更高的工作效率，因而倍受青睐。非晶、纳米晶磁芯除上述特点外还具备以下优点：

1）饱和磁导率低；

2）矫顽力低；

3）复原电流小；

4）磁芯损耗少；

磁放大输出稳压器没有采用晶闸管或半导体功率开关管等调压器件，而是在整流管输出端串联了一个可饱和扼流圈，所以它的损耗小。

磁放大器的用途

磁放大器主要用于电气自动控制系统中，如电机的调速、调压等。

利用磁放大器在继电状态下的工作特性做成的无触点磁继电器和磁性逻辑元件，曾在50年代得到一定的运用。随着半导体元件的发展，磁性逻辑元件已被淘汰。但由于磁放大器具有寿命长、过载能力强、可以在振动和冲击条件下工作和无需经常维护等优点，仍用于自动控制、自动调节等自动化系统中。