Электрическая машина

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Электрическая машина — это электромеханический преобразователь физической энергии[1], основанный на явлениях электромагнитной индукции и силы Ампера, действующей на проводник с напряжением, движущийся в магнитном поле.

Общие положения[править | править код]

Возможность создания электрической машины как электромеханического преобразователя базируется на электромагнитном взаимодействии, которое осуществляется посредством электрического тока и магнитного поля. Электрическая машина, в которой электромагнитное взаимодействие осуществляется при помощи магнитного поля называется индуктивной, а в которой при помощи электрического — ёмкостной. Ёмкостные машины практически не используются, так как при конечной проводимости воздушной среды (при наличии влаги) заряды будут исчезать из активной зоны электрической машины в землю.

Классификация[править | править код]

По направлению преобразования энергии электрические машины разделяют на:

  • генераторы, если основным является преобразование кинетической энергии в электрическую с побочным выделением тепла;
  • двигатели, если основным является преобразование электрической энергии в кинематическую с побочным выделением тепла;
  • трансформаторы (а также умформеры и фазорасщепители), если основным является преобразование электрической энергии с одними параметрами в электрическую с другими с побочным выделением тепла;
  • электромеханические преобразователи энергии, если преобразование электрической энергии целенаправленно производится в тепловую и механическую.

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 такие типы 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.
  • Универсальный коллекторный двигатель — электрическая машина, питаемая постоянным или переменным током и имеющая коллектор.
  • 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 электродвигателя.
  • Умформер на базе электрической машины (см. также Инвертор) — как правило, пара электрических машин, соединённых валами, выполняющих преобразование рода тока (постоянный в переменный или наоборот), частоты тока, числа фаз, напряжений.
  • Сельсин — электрическая машина для дистанционной передачи информации об угле поворота.
  • Трансформатор — электрический аппарат[2] переменного тока (электрический преобразователь), преобразующий электрический ток напряжения одного номинала в электрический ток напряжения другого номинала. Существуют статические и поворотные трансформаторы .

Назначения[править | править код]

Основное:

  • Преобразование энергии — основное назначение электрических машин в качестве двигателей или генераторов.
  • Преобразование величины напряжения — основное назначение трансформаторов.

Не основное:

Примечания[править | править код]

  1. Глоссарий.ru.Словарь по естественным наукам: Электрическая машина.
  2. Иванов-Смоленский А. В. Электрические машины. — М.:Энергия, 1980.
  3. Кацман М. М. Электрические машины и трансформаторы. — М.:Высшая школа, 1970.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]