Электрические машины – это устройства преобразующие механическую энергию в электрическую и наоборот, а также машины преобразующую электрическую энергию одних параметров в электрическую энергию других параметров.
Классификация электрических машин представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Классификация электрических машин
Электромашинные генераторы – преобразовании энергии механической (вращение) в электрическую.
Электрические двигатели – преобразуют электрическую энергию в механическую (рисунок 2).
Рисунок 2 – Электрический двигатель
Электромашинные преобразователи – выполняют преобразования электрических величин (рисунок 3)..
Рисунок 3 – Электромашинные преобразователи
Электромашинные компенсаторы – регулирование коэффициента мощности.
Электромашинные усилители – усиливают сигналы большой мощности.
Электромеханические преобразователи сигналов – используют в системах автоматического управления.
Бесколлекторные машины – это машины переменного тока – асинхронные и синхронные.
Асинхронные выступают в роли электрических двигателей, они разделяются на однофазные, двухфазные, трехфазные, с короткозамкнутым ротором, с обмоткой возбуждения, с постоянными магнитами или конденсаторные (рисунок 4)
Рисунок 4 – Асинхронный двигатель
Синхронные на электрических станциях генерируют переменный ток промышленной и повышенной частоты, если применяются в качестве автономных источников питания (рисунок 5).
Рисунок 5 – Синхронный двигатель: 1 – щётки и щёткодержатели, 2 – коллектор, 3 – обмотка якоря, 4 – якорь, 5 – статор, 6 – контактные кольца, 7 – обмотка статора, 8 – ротор генератора, 9 – вентилятор, 10 – корпус генератора, 11 – привод, 12 – станина
Коллекторные машины – это электродвигатели, сложное устройство и требуют очень тщательного обслуживания и ухода, работают на постоянном и переменном токе, используются для создания устройств автоматики и электрических бытовых приборов.
Машины постоянного тока служат в качестве электродвигателей и генераторов. Они применяются в создании устройств электропривода, в которых нужно регулировать частоты вращения, например, в сложных промышленных станках, технике, использующейся для рытья земли, обработки металла, также служат источником питания средств связи.
В бытовых электроприборах и устройствах автоматики применяются универсальные коллекторные электродвигатели, способные работать на двух родах тока – постоянном и переменном.
Электрические машины постоянного тока в недалёком прошлом были самыми популярными в регулируемом электроприводе из-за простоты управления ими. Они работают практически во всех сферах промышленности и транспорта. Из-за повышенной стоимости и требовательности в обслуживании активно вытесняются частотно-регулируемыми электроприводами переменного тока.
В связи с большим распространением машин постоянного тока также были распространены и генераторы постоянного тока. Они использовались в качестве источников постоянного напряжения для зарядки аккумуляторных батарей, на транспорте (тепловозы, теплоходы и другие), а также в промышленности (система генератор – двигатель). Ввиду развития полупроводниковой техники генераторы постоянного тока постепенно вытесняются из работы и активно заменяются на генераторы переменного тока работающих в паре с полупроводниковым преобразователем.
Электрические машины имеют много функций, они способны усиливать мощность электрических сигналов, преобразовывать величины напряжения либо переменный ток в постоянный и др. Для выполнения таких разных действий существуют многообразные типы электромашин (рисунок 6).
Рисунок 6 – Классификация электрических двигателей
Электродвигатель представляет тип электрических машин, рассчитанных для преобразования энергии. А именно, этот вид устройств превращает электроэнергию в двигательную силу или механическую работу.
Электродвигатель пользуется большим спросом во многих отраслях. Их широко используется в промышленности, на станках различного предназначения и в других установках. В машиностроении, к примеру, землеройных, грузоподъёмных машинах. Также они распространены в различных сферах экономики.
Преимущества электрических двигателей:
- лёгкость в управлении и регулировании частоты вращения;
- простота конструкции;
- высокие пусковые свойства;
- компактность;
- возможность эксплуатации в разных режимах (двигательном и генераторном).
Недостатки электрических двигателей:
- коллекторные двигатели требуют трудное профилактическое обслуживание щёточно-коллекторных узлов;
- дороговизна производства;
- коллекторные устройства имеют не большой срок службы из-за изнашивания самого коллектора.