机电放大器
放大器是一种以低功率信号（输入量）控制相对高功率（输出量）的装置。在这种情况下，输出值是输入信号的函数，增益是由于外部源的能量而产生的。
V 放大器的电机输出（受控）电功率由驱动电机的机械功率产生。
机电放大器 (EMU) 是直流收集器。
根据励磁方式的不同，电机放大器分为纵场放大器和横场放大器。
纵向场放大器，其中主要激励通量沿机器的纵轴定向，包括：
1）独立电机放大器，
2）自激电机放大器，
3）双机放大器，
4）双集电极电机放大器，
5) 纵向场的两级和三级电机放大器
横向场放大器，其中主要激励磁通量沿机器的横向轴定向，包括：
1) 具有电枢绕组径距的机电放大器，
2）半直径电枢变桨电机放大器，
3) 具有分裂磁系统的机电放大器。
电机放大器的控制功率越低，控制设备的重量和尺寸就越小。因此，主要特征是利润。区分功率增益、电流增益和电压增益。
放大器的功率增益kp是稳态工作时输出功率Pout与输入功率Pin的比值：
kp = Poutput / Pvx
电压增益：
kti = Uout / Uin
其中 Uout 是输出电路电压； — 输入电路电压。
电流增益ki Az输出放大器输出电路的电流与输入电路Azv的电流之比：
ki = 我在外面 / Azv
从上述内容可以看出，电机放大器可以具有足够高的功率增益 (103 - 105)。对放大器同样重要的是它的性能，其特征在于其电路的时间常数。
他们的目标是从电机放大器中获得高功率增益和高响应速度，即。尽可能小的时间常数。
在自动控制系统中，电机放大器用作功率放大器，主要在瞬态模式下运行，在此期间会发生显着的电流过载。因此，对电机放大器的要求之一是良好的过载能力。
操作的可靠性和稳定性是电机放大器最重要的要求之一。
飞机和运输装置上使用的电机放大器应尽可能小和轻。
工业上应用最广的有独立机放、自激机放、步径跨场机放。
独立动车组的功率放大系数不超过100。为了提高动车组的功率放大系数，出现了自激电机放大器。
自励式结构动车组（EMUS）与独立式动车组的区别仅在于自励磁绕组与控制绕组同轴放置在励磁极上，控制绕组与电枢绕组并联或串联。
此类放大器主要用于为发电机-电动机系统中发电机的励磁绕组供电，在这种情况下，瞬变的持续时间由发电机的时间常数决定。
与独立动车组和自激式动车组 (EMUS) 不同，其中主励磁通量是沿励磁极方向的纵向磁通量，在横向磁场动车组中，主励磁通量是来自电枢反应的横向磁通量。
跨场动车组最重要的静态特性是功率增益因数。由于交叉场EMU是两级放大器，因此获得了很大的增益。第一级放大：控制线圈与横向电刷短接。第二阶段：横向电刷短路链-纵向电刷输出链。因此，总功率增益为kp = kp1kp2，其中kp1为第一级增益； kp2——第二级的放大系数。
在封闭式自动控制系统（稳定器、调节器、跟踪系统）中使用电机放大器时，机器应略微欠补偿（k = 0.97 ÷ 0.99），因为在系统工作期间补偿过度的情况下，会产生虚假干扰由于残留的m.s.补偿线圈而发生，这将导致系统发生自激振荡。
横向励磁动车组的总功率增益与电枢转速的四次方、沿横轴和纵轴的磁导率成正比，并取决于电机绕组的电阻与负载的比值。
因此，放大器将具有更高的功率增益、更少的饱和磁路和更高的旋转速度。不可能过度增加转速，因为开关电流的影响开始显着增加。因此，随着开关电流的增加而导致速度过度增加，功率增益不会增加，甚至可能会减少。
电机放大器的应用
电机放大器已大量生产并广泛应用于自动控制系统和自动化电气驱动中。在发电机-电动机系统中，发电机（通常还有励磁机）本质上是级联连接的独立电机放大器。最常见的是横向场电放大器。这些放大器具有许多优点，主要有：
1）高功率增益。
2）低输入功率，
3）足够的速度，即放大电路的时间常数小。功率为1-5 kW的工业放大器从零到标称值的电压上升时间为0.05-0.1秒，
4）足够的可靠性、耐久性和功率变化的宽限度，
5）通过改变补偿程度来改变特性的可能性，这使得获得必要的外部特性成为可能。
电机放大器的缺点包括：
1）与相同功率的直流发电机相比体积和重量较大，由于采用不饱和磁路获得较大增益，
2）由于滞后现象存在残余应力。由剩余磁通在电枢中感应出的 EMF 磁性，在小信号区域扭曲了输出电压对输入信号的线性依赖性，并且在改变输入信号的极性时违反了电机放大器的输出参数对输入参数的依赖性的唯一性，由于信号极性不变的剩磁通量会增加控制流量，而当信号极性改变时，它会减少控制流量。
另外，电机放大器工作在过补偿模式下，在低负载电阻和零输入信号的情况下，受残余电动势的影响，会自激而失去可控性。由于补偿线圈的驱动作用，机器的纵向磁通量不受控制地增加，最初等于剩磁通量，可以解释这种现象。
为了中和电机放大器中剩磁流的有害影响，进行交流退磁，而电机放大器本身放置在自动系统中有些不足。
应该指出的是，随着半导体转换器的引入，在电机放大器（发电机）的电驱动系统中使用电机放大器——发动机已大大减少。
