電機(jī)擴(kuò)大機(jī)特征要求

對交磁擴(kuò)大機(jī)的特性要求主要有: ①空載特性的線性度要高?？蛰d時，輸出電壓Ed和控制繞組產(chǎn)生的磁通勢Fk的關(guān)系稱空載特性。②剩磁電壓值要小?？蛰d輸出電壓隨著控制電流增大從零上升到1.3倍額定電壓后，再將控制電流逐漸減小到零時的電壓，稱為剩磁電壓。③Ik恒定時，Ed和Id的關(guān)系稱為外特性，不同Ik時的外特性都應(yīng)接近線性，且通常都略呈下垂。④功率放大系數(shù)要大。⑤控制繞組和交軸回路的時間常數(shù)都要小，以保證高靈敏度。⑥過載能力(即瞬時的最大功率)、過電流、過電壓分別對額定功率、額定電流、額定電壓之比值都要大。因而在設(shè)計時，須注意轉(zhuǎn)速要高，氣隙要小，磁路不能飽和，并考慮磁路之間和各種去磁效應(yīng)的影響，還要合理設(shè)計補(bǔ)償繞組等。

電機(jī)擴(kuò)大機(jī)與晶閘管和晶體管放大器相比，具有過載能力大，輸出電壓平穩(wěn)及性能穩(wěn)定等特點。所以在某些自動控制系統(tǒng)中仍作為功率放大元件使用。

電機(jī)擴(kuò)大機(jī)一種旋轉(zhuǎn)式的功率放大元件。原理上屬直流發(fā)電機(jī)類型。又稱功率放大機(jī)。一般分為交軸磁場電機(jī)擴(kuò)大機(jī)、直軸磁場電機(jī)擴(kuò)大機(jī)、自差式電機(jī)擴(kuò)大機(jī)等。其中，交軸磁場電機(jī)擴(kuò)大機(jī)簡稱交磁擴(kuò)大機(jī)，應(yīng)用得最普遍。它的功率放大系數(shù)，即額定負(fù)額時輸出功率對控制繞組額定輸入功率之比通常在500與50000之間。

交磁擴(kuò)大機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和普通直流電機(jī)相同。定子鐵心用硅鋼片疊成，多半制成兩極式。其圓周上分布的大、中、小3種齒槽內(nèi)，放有控制繞組和其他一些用來改善擴(kuò)大機(jī)性能的繞組，如補(bǔ)償繞組，交軸助磁繞組等。

電機(jī)擴(kuò)大機(jī)的換向器上置有互成 90°電角度的直軸和交軸兩組電刷(順著控制繞組軸線的是直軸，與其成90°電角度的軸線是交軸)，利用其交軸的電樞反應(yīng)磁場，實現(xiàn)兩級放大。其作用原理如圖所示。若交磁擴(kuò)大機(jī)在電動機(jī)拖動下恒速旋轉(zhuǎn)，則當(dāng)控制繞組通有控制電流Zk時，交軸電刷q-q間就產(chǎn)生電動勢Eq。由于q-q電刷短路，或者經(jīng)串接交軸助磁繞組后短路，其電阻較小，所以交軸電流Iq較大。由Iq建立的磁通Φq比控制磁通Φk大得多。因此，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割Φq產(chǎn)生的并由直軸電刷引出的電動勢Ed遠(yuǎn)比Eq大。在接有負(fù)載的直軸回路內(nèi)，就有很大的負(fù)載電流Id，也就是負(fù)載可獲得很大的功率輸出。較小控制繞組電流Ik的較小變化，可獲得很大的Id變化，實現(xiàn)功率放大。