什么是电机扩大机?

[拼音]：dianji kuodaji

[外文]：rotating amplifier

一种旋转式的功率放大元件。原理上属直流发电机类型。又称功率放大机。一般分为交轴磁场电机扩大机、直轴磁场电机扩大机、自差式电机扩大机等。其中，交轴磁场电机扩大机简称交磁扩大机，应用得最普遍。它的功率放大系数，即额定负额时输出功率对控制绕组额定输入功率之比通常在500与50000之间。

交磁扩大机的转子结构和普通直流电机相同。定子铁心用硅钢片叠成，多半制成两极式。其圆周上分布的大、中、小3种齿槽内，放有控制绕组和其他一些用来改善扩大机性能的绕组，如补偿绕组，交轴助磁绕组等。

电机扩大机的换向器上置有互成 90°电角度的直轴和交轴两组电刷（顺着控制绕组轴线的是直轴，与其成90°电角度的轴线是交轴），利用其交轴的电枢反应磁场，实现两级放大。其作用原理如图所示。

若交磁扩大机在电动机拖动下恒速旋转，则当控制绕组通有控制电流Zk时，交轴电刷q-q间就产生电动势Eq。由于q-q电刷短路，或者经串接交轴助磁绕组后短路，其电阻较小，所以交轴电流Iq较大。由Iq建立的磁通Φq比控制磁通Φk大得多。因此，旋转的转子切割Φq产生的并由直轴电刷引出的电动势Ed远比Eq大。在接有负载的直轴回路内，就有很大的负载电流Id，也就是负载可获得很大的功率输出。较小控制绕组电流Ik的较小变化，可获得很大的Id变化，实现功率放大。

对交磁扩大机的特性要求主要有: ①空载特性的线性度要高。空载时，输出电压Ed和控制绕组产生的磁通势Fk的关系称空载特性。

（2）剩磁电压值要小。空载输出电压随着控制电流增大从零上升到1.3倍额定电压后，再将控制电流逐渐减小到零时的电压，称为剩磁电压。

（3）Ik恒定时，Ed和Id的关系称为外特性，不同Ik时的外特性都应接近线性，且通常都略呈下垂。

（4）功率放大系数要大。

（5）控制绕组和交轴回路的时间常数都要小，以保证高灵敏度。

（6）过载能力（即瞬时的最大功率）、过电流、过电压分别对额定功率、额定电流、额定电压之比值都要大。因而在设计时，须注意转速要高，气隙要小，磁路不能饱和，并考虑磁路之间和各种去磁效应的影响，还要合理设计补偿绕组等。

电机扩大机与晶闸管和晶体管放大器相比，具有过载能力大，输出电压平稳及性能稳定等特点。所以在某些自动控制系统中仍作为功率放大元件使用。