В.З. Класифікація електричних машин

Використання електричних машин як генератори й двигунів є їхнім головним застосуванням, тому що зв'язано винятково з метою взаємного перетворення електричної й механічної енергій. Застосування електричних машин у різних галузях техніки може мати й інші мети. Так, споживання електроенергії часто пов'язане з перетворенням змінного струму в постійний або ж з перетворенням струму промислової частоти в струм більше високої частоти. Для цих цілей застосовують електромашині перетворювачі.

Електричні машини використають також для посилення потужності електричних сигналів. Такі електричні машини називають електромашинними підсилювачами. Електричні машини, використовувані для підвищення коефіцієнта потужності споживачів електроенергії, називають синхронними компенсаторами. Електричні машини, що служать для регулювання напруги змінного струму, називають індукційними регуляторами.

Дуже різноманітне застосування мікро машин у пристроях автоматики й обчислювальної техніки. Тут електричні машини використають не тільки як двигуни, але і як тахогенератори (для перетворення частоти обертання в електричний сигнал), сельсинів, що обертаються трансформаторів (для одержання електричних сигналів, пропорційних куту повороту вала) і т.п.

З наведених прикладів видно, як різноманітний поділ електричних машин по їхньому призначенню.

Розглянемо класифікацію електричних машин за принципом дії, відповідно до якої всі електричні машини розділяються на безколекторні й колекторні, що розрізняються як принципом дії, так і конструкцією. Безколекторні машини - це машини змінного струму. Вони розділяються на асинхронні й синхронні. Асинхронні машини застосовуються переважно як двигуни, а синхронні - як двигуни, так й як генератори. Колекторні машини застосовуються головним чином для роботи на постійному струмі як генератори або двигунів. Лише колекторні машини невеликої потужності роблять універсальними двигунами, здатними працювати як від мережі постійного, так і від мережі змінного струму.

Електричні машини одного принципу дії можуть розрізнятися схемами включення або інших ознак, що впливають на експлуатаційні властивості цих машин. Наприклад, асинхронні й синхронні машини можуть бути трифазними (включають у трифазну мережу), конденсаторними або однофазними. Асинхронні машини залежно від конструкції обмотки ротора розділяються на машини з короткозамкненим ротором і машини з фазним ротором. Синхронні машини й колекторні машини постійного струму залежно від способу створення в них магнітного поля порушення розділяються на машини з обмоткою збудження й машини з постійними магнітами. На передньому форзаці даної книги представлена у вигляді діаграми класифікація електричних машин, що містить основні види електричних машин, що одержали найбільше застосування в сучасному електроприводі. Ця ж класифікація електричних машин покладена в основу вивчення курсу «Електричні машини».

Курс «Електричні машини» крім властиво електричних машин передбачає вивчення трансформаторів. Трансформатори є статичними перетворювачами електроенергії змінного струму. Відсутність яких-небудь обертових частин надає трансформаторам конструкцію, що принципово відрізняє їх від електричних машин. Однак принцип дії трансформаторів, так само як і принцип дії електричних машин, заснований на явищі електромагнітної індукції, і тому багато положень теорії трансформаторів становлять основу теорії електричних машин змінного струму.

Електричні машини й трансформатори - основні елементи будь-якої енергетичної системи або установки, тому для фахівців, що працюють у сфері виробництва або експлуатації електричних машин, необхідні знання теорії й розуміння фізичної сутності електромагнітних, механічних і теплових процесів, що протікають в електричних машинах і трансформаторах при їхній роботі.

 

Глава 1

ТРАНСФОРМАТОРИ

• Робочий процес трансформатора

• Групи з'єднань обмоток і паралельна робота трансформаторів.

• Три обмотувальні трансформатори й автотрансформатори

• Перехідні процеси в трансформаторах.

• Трансформаторні пристрій спеціального призначення

 

Трансформатори широко застосовуються в системах передачі й _г розподілу електроенергії. Відомо, що передача електроенергії на далекі відстані здійснюється при високій напрузі (до 500 кв і більше), завдяки чому значно зменшуються електричні втрати в лінії електропередачі. Одержати таку високу напругу в генераторі неможливо, тому електроенергія після генератора подається на підвищувальний трансформатор, у якому напруга збільшується до необхідного значення. Це напруга повинне бути тим вище, чим більше довжина лінії електропередачі й чим більше передана по цій лінії потужність. Наприклад, при передачі електроенергії потужністю 10⁶ квт на відстань 1000 км необхідна напруга 500 кв. У місцях розподілу електроенергії між споживачами встановлюють понижуючі трансформатори, які знижують напруга до необхідного значення. І нарешті, у місцях споживання електроенергії напруга ще раз знижують за допомогою трансформаторів до 220, 380 або 660 У. При такій напрузі електроенергія подається безпосередньо споживачам - на робочі місця підприємств й у житлові приміщення. Таким чином, електроенергія змінного струму в процесі передачі від електростанції до споживачів піддається трьох-, а іноді й чотириразовому трансформуванню. Крім цього основного застосування трансформатори використаються в різних електроустановках (нагрівальних, зварювальних і т.п.), пристроях автоматики, зв'язку й т.д.

Розділ 1