Загальні відомості про електричні машини

Загальні відомості про електричні машини. Типи, конструкції і класифікація електричних машин, їх будова та принцип роботи.

Електричні машини широко застосовують на електричних станці­ях, у промисловості, на транспорті, в авіації, в системах автоматич­ного регулювання та керування, у побуті. Вони перетворюють ме­ханічну енергію в електричну і, навпаки, електричну енергію в ме­ханічну. Машина, що перетворює механічну енергію в електричну, називається генератором. Перетворення електричної енергії в механічну здійснюється двигуном.

Будь-яку електричну машину можна використати як генератор і як двигун. Ця властивість її змінювати напрямок перетворюваної нею енергії називається оборотністю машини. Її можна також використати для перетворення електричної енергії од­ного роду струму (частоти, кількості фаз змінного струму, напруги постійного стру­му) в енергію іншого роду струму. Такі електричні машини називаються перетворювачами.

Електричні машини залежно від роду струму електроустановки, в якій вони мають працювати, поділяються на машини постійного і машини змінного струму. Машини змінного струму можуть бути одно- та багатофазними. Найширше застосовуються трифазні синхронні та асинхронні машини, а також колекторні машини змін­ного струму, які дають змогу здійснювати економічне регулювання частоти обертання в широких межах.

Якщо цей провідник замкнути на приймач енергії то у замкненому колі під дією ЕРС протікатиме струм, напрямок якого збігається з напрямком ЕРС у провіднику. Внаслідок взаємодії струму в провід­нику з магнітним полем полюсів утворюється електромагнітна сила F_е, напрямок якої визначається за правилом лівої руки. Ця сила буде спрямована назустріч силі, яка переміщує провідник у магнітному по­лі. Якщо F₁=F_е, провідник переміщуватиметься зі сталою швидкі­стю. Отже, у такій найпростішій електричній машині механічна енер­гія, що витрачається на переміщення провідника, перетворюється в електричну енергію, яка віддається опорові зовнішнього приймача енергії, тобто машина працює генератором. Та ж найпростіша елек­трична машина може працювати і двигуном. Якщо від стороннього дже­рела електричної енергії через провідник пропустити струм, то внаслі­док взаємодії струму у провіднику з магнітним полем полюсів утворю­ється електромагнітна сила F_е, під дією якої провідник почне перемі­щуватися в магнітному полі, долаючи силу гальмування будь-якого механічного приймача енергії.

Для збільшення ЕРС та електромеханічних сил електричні маши­ни мають обмотки, що складаються з великої кількості проводів, які з’єднуються між собою так, щоб ЕРС у них мали однаковий напрямок і додавались. У провіднику ЕРС буде індукована і в тому разі, коли провідник нерухомий, а переміщується магнітне поле полюсів.

Класифікація електричних машин