一種旋轉式的功率放大元件。原理上屬直流發電機類型。又稱功率放大機。一般分為交軸磁場電機擴大機、直軸磁場電機擴大機、自差式電機擴大機等。其中,交軸磁場電機擴大機簡稱交磁擴大機,應用得最普遍。它的功率放大係數,即額定負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。

  交磁擴大機的轉子結構和普通直流電機相同。定子鐵心用矽鋼片疊成,多半製成兩極式。其圓周上分佈的大、中、小3種齒槽內,放有控制繞組和其他一些用來來改善擴大機性能的繞組,如補償繞組,交軸助磁繞組等。

  電機擴大機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磁場,實現兩級放大。其作用原理如圖所示。

若交磁擴大機在電動機拖動下恒速旋轉,則當控制繞組通有控制電流 Z k時,交軸電刷 q- q間就產生電動勢 E q。由於 q- q電刷短路,或者經串接交軸助磁繞組後短路,其電阻較小,所以交軸電流 I q較大。由 I q建立的磁通 Φ q比控制磁通 Φ k大得多。因此,旋轉的轉子切割 Φ q產生的並由直軸電刷引出的電動勢 E d遠比 E q大。在接有負載的直軸回路內,就有很大的負載電流 I d,也就是負載可獲得很大的功率輸出。較小控制繞組電流 I k的較小變化,可獲得很大的 I d變化,實現功率放大。

  對交磁擴大機的特性要求主要有:①空載特性的線性度要高。空載時,輸出電壓Ed和控制繞組產生的磁通勢Fk的關系稱空載特性。②剩磁電壓值要小。空載輸出電壓隨著控制電流增大從零上升到1.3倍額定電壓後,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,EdId的關系稱為外特性,不同Ik時的外特性都應接近線性,且通常都略呈下垂。④功率放大系數要大。⑤控制繞組和交軸回路的時間常數都要小,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。因而在設計時,須註意轉速要高,氣隙要小,磁路不能飽和,並考慮磁路之間和各種去磁效應的影響,還要合理設計補償繞組等。

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