Усилителем называют такое устройство, в котором посредством сигнала малой мощности (входная величина) управляют сравнительно большой мощностью (выходная величина).При этом выходная величина является функцией входного сигнала и усиление происходит за счет энергии внешнего источника.
В электромашинных усилителях выходная (управляемая) электрическая мощность создается за счет механической мощности приводного двигателя.
Электромашинные усилители (ЭМУ) представляют собой коллекторную машину постоянного тока.
В зависимости от способа возбуждения электромашинные усилители подразделяются на усилители продольного поля и усилители поперечного поля.
К усилителям продольного поля, в которых основной поток возбуждения направлен по продольной оси машины, относятся:
1) независимый электромашинный усилитель,
2) Электромашинный усилитель с самовозбуждением,
3) двухмашинные усилители,
4) двухколлекторный электромашинный усилитель,
5)двух- и трехступенчатые электромашинные усилители продольного поля
К усилителям поперечного поля, в которых основной поток возбуждения направлен по поперечной оси машины, относятся:
1) Электромашинные усилители с диаметральным шагом обмотки якоря,
2) Электромашинные усилители с полудиаметральным шагом обмотки якоря,
3) Электромашинные усилители с разделенной магнитной системой.
Чем меньше мощность управления электромашинного усилителя, тем меньше вес и габариты аппаратуры управления. Поэтому основной характеристикой является коэффициент усиления. Различают коэффициенты усиления по мощности, току и напряжению.
Коэффициент усиления электромашинного усилителя по мощности kp есть отношение мощности на выходе Рвых к мощности на входе Рвх при установившемся режиме работы:
kp = Pвых / Рвх
Коэффициент усиления по напряжению:
ku = Uвых / Uвх
где Uвых — напряжение выходной цепи; — напряжение входной цепи.
Коэффициент усиления по току ki — это отношение тока выходной цепи Iвых усилителя к току входной цепи Iвх:
ki = Iвых / Iвх
Из сказанного следует, что электромашинные усилители могут иметь достаточно высокий коэффициент усиления по мощности (103- 105). Не менее важным для усилителя является его быстродействие, характеризуемое постоянными времени его цепей.
От электромашинного усилителя стремятся получить большой коэффициент усиления по мощности и большое быстродействие, т. е. по возможности меньшие постоянные времени.