Электрические машины

Электрические машины

Электрическая машина — это электромеханический преобразователь энергии, основанный на явлениях электромагнитной индукции и силы Лоренца, действующей на проводник с током, движущийся в магнитном поле.

Классификация

Если электрическая  энергия преобразуется в механическую работу и тепло, тогда электрическая  машина является электрическим двигателем;

когда механическая работа преобразуется в электрическую  энергию и тепло, тогда электрическая  машина является электрическим генератором;

когда электрическая  энергия одного вида преобразуется  в электрическую энергию другого  вида, тогда электрическая машина является электромеханическим преобразователем и 

когда механическая и электрическая энергии преобразуются  в тепло, тогда электрическая  машина является электромагнитным тормозом.

Для большинства  машин выполняется принцип обратимости, когда одна и та же машина может  выступать как в роли двигателя, так и в роли генератора или  электромагнитного тормоза.

В большинстве  электрических машин выделяют ротор  — вращающуюся часть, и статор — неподвижную часть, а также  воздушный зазор, их разделяющий.

По принципу действия выделяют нижеследующие виды машин:

Асинхронная машина — электрическая машина переменного тока, в которой частота вращения ротора отличается от частоты вращения магнитного поля в воздушном зазоре на частоту скольжения.

Синхронная  машина — электрическая машина переменного тока, в которой частоты вращение ротора и магнитного поля в зазоре равны.

Машина  двойного питания — электрическая машина переменного тока, в которой ротор и статор в общем случае имеют разные частоты питающего тока. В результате ротор вращается с частотой, равной сумме (разности) питающих частот.

Машина  постоянного тока — электрическая машина, питаемая постоянным током и имеющая коллектор.

Трансформатор — электрический аппарат переменного тока (электрический преобразователь), преобразующий электрический ток напряжения одного номинала в электрический ток напряжения другого номинала. Существуют статические и поворотные трансформаторы.

Инвертор  на базе электрической  машины — как правило, пара электрических машин, соединённых валами, выполняющих преобразование рода тока (постоянный в переменный или наоборот), частоты тока, числа фаз, напряжений.

Вентильный  двигатель — электрическая машина постоянного тока, в которой механический коллектор заменён полупроводниковым коммутатором (ПК), возбуждение осуществляется от постоянных магнитов, размещенных на роторе; а статорная обмотка, как в синхронной машине. ПК по сигналам логического устройства поочерёдно, в определённой последовательности, попарно подключает фазы электродвигателя к источнику постоянного тока, создавая вращающееся поле статора, которое, взаимодействуя с полем постоянного магнита ротора, создаёт вращающий момент электродвигателю.

Назначения

Преобразование  энергии — основное назначение электрических  машин в качестве двигателя или  генератора.

Преобразование  переменного тока в постоянный.

Преобразование  величины напряжения.

Усиление мощности электрических сигналов. В этом случае электрическая машина называется электромашинным  усилителем.

Повышение коэффициента мощности электрических установок. В этом случае электрическая машина называется синхронным компенсатором.