Классификация электрических машин

Использование электрических машин в качестве генераторов и двигателей является их главным применением, так как связано исключительно с целью взаимного преобразования электрической и механической энергий. Применение электрических машин в раз­личных отраслях техники может иметь и другие цели. Так, по­требление электроэнергии часто связано с преобразованием пере­менного тока в постоянный или же с преобразованием тока промышленной частоты в ток более высокой частоты. Для этих целей применяют электромашинные преобразователи.

Электрические машины используют также для усиления мощ­ности электрических сигналов. Такие электрические машины на­зывают электромашинными усилителями. Электрические маши­ны, используемые для повышения коэффициента мощности потребителей электроэнергии, называют синхронными компенса­торами. Электрические машины, служащие для регулирования напряжения переменного тока, называют индукционными регуля­торами.

Очень разнообразно применение микромашин в устройствах автоматики и вычислительной техники. Здесь электрические ма­шины используют не только в качестве двигателей, но и в качестве тахогенераторов (для преобразования частоты вращения в элек­трический сигнал), сельсинов, вращающихся трансформаторов (для получения электрических сигналов, пропорциональных углу поворота вала) и т. п.

Из приведенных примеров видно, сколь разнообразно разде­ление электрических машин по их назначению.

Рассмотрим классификацию электрических машин по прин­ципу действия, согласно которой все электрические машины раз­деляются на бесколлекторные и коллекторные, различающиеся как принципом действия, так и конструкцией. Бесколлекторные машины – это машины переменного тока. Они разделяются на асинхронные и синхронные. Асинхронные машины применяются преимущественно в качестве двигателей, а синхронные – как в качестве двигателей, так и в качестве генераторов. Коллекторные машины применяются главным образом для работы на постоян­ном токе в качестве генераторов или двигателей. Лишь коллектор­ные машины небольшой мощности делают универсальными дви­гателями, способными работать как от сети постоянного, так и от сети переменного тока.

Электрические машины одного принципа действия могут раз­личаться схемами включения либо другими признаками, влияю­щими на эксплуатационные свойства этих машин. Например, асинхронные и синхронные машины могут быть трехфазными (включаемыми в трехфазную сеть), конденсаторными или одно­фазными. Асинхронные машины в зависимости от конструкции обмотки ротора разделяются на машины с короткозамкнутым ро­тором и машины с фазным ротором. Синхронные машины и кол­лекторные машины постоянного тока в зависимости от способа создания в них магнитного поля возбуждения разделяются на ма­шины с обмоткой возбуждения и машины с постоянными магни­тами. На рис. 4 представлена диаграмма классификации элек­трических машин, содержащая основные виды электрических машин, получившие наибольшее применение в современном элек­троприводе. Эта же классификация электрических машин поло­жена в основу изучения курса «Электрические машины».

Курс «Электрические машины» помимо собственно электри­ческих машин предусматривает изучение трансформаторов. Трансформаторы являются статическими преобразователями элек­троэнергии переменного тока. Отсутствие каких-либо вращаю­щихся частей придает трансформаторам конструкцию, принципи­ально отличающую их от электрических машин. Однако принцип действия трансформаторов, так же как и принцип действия элек­трических машин, основан на явлении электромагнитной индук­ции, и поэтому многие положения теории трансформаторов со­ставляют основу теории электрических машин переменного тока.

Лекция № 2