1.1. Роль и место курса в системе подготовки инженеров-электриков.

Курс «Электрические машины» является составной частью системы подготовки инженера-электрика, в которую входят такие дисциплины, как ТОЭ, электрические измерения, электроматериаловедение, а также другие специальные дисциплины, которые базируются на выше названных курсах.

Если специальные дисциплины для каждой специализации свои, то курс «Электрические машины» обязателен для всех электротехнических специализаций, поскольку он является фундаментальным, основополагающим курсом. Он обеспечивает изучение практически всех специальных электротехнических дисциплин, поскольку электрические машины являются основным элементом электроэнергетических систем, а их принцип действия лежит в основе действия большинства других элементов этих систем.

1.2. Общая характеристика электромашиностроения.

Электрические машины служат для преобразования механической энергии в электрическую и обратно, т.е. электрической энергии в механическую, а также для преобразования одного рода электрической энергии в другой.

Преобразование механической энергии в электрическую осуществляется с помощью электрических генераторов переменного или постоянного тока, которые приводятся во вращение с помощью механических двигателей. Первичным механическим двигателем может служить турбина (паровая, газовая, водяная), дизель, ветродвигатель и т.п.

Преобразование электрической энергии в механическую осуществляется с помощью электродвигателей, которые приводят в движение различные исполнительные механизмы (насосы, вентиляторы, станки, краны, транспортные средства и т.п.).

Преобразование электроэнергии переменного тока одного напряжения в электроэнергию переменного тока другого напряжения без изменения частоты осуществляется с помощью трансформаторов.

Существуют также электромашинные преобразователи, которые представляют собой совокупность двух или нескольких электрических машин на одном валу.

Характерной особенностью вращающихся электрических машин является их обратимость, т.е. способность одной и той же машины выполнять роль как генератора, так и двигателя.

В зависимости от рода тока электрические машины подразделяются на машины переменного тока и машины постоянного тока. В промышленности и на АЭС применяются обе разновидности электрических машин, но предпочтение отдается первому типу ввиду его более высоких технико-экономических показателей.

На практике пользуются очень много разновидностей специальных электрических машин самого различного назначения. Это сварочные генераторы, электромашинные усилители, вращающиеся преобразователи, сельсины, шаговые двигатели, вибраторы и многие, многие другие.

Электрические машины по сравнению с другими типами машин имеют очень высокую экономичность, особенно у мощных электрических машин. Самые мощные электрические машины (турбогенераторы АЭС и др.) имеют КПД, близкий к 0,96 ÷ 0,98.

Высокая экономичность, удобство использования, надежность, возможность выполнения на самые различные мощности, напряжения, частоты тока, частоты вращения и другие показатели обуславливают самое широкое применение электрических машин во всех сферах народного хозяйства, в быту, в том числе и на атомных станциях.

Несмотря на то, что принцип действия и конструктивная схема основных топов электрических машин изменяются мало, электромашиностроение постоянно развивается и совершенствуется. При этом улучшаются конструкция электрических машин, их надежность, безопасность, долговечность, технология изготовления, удобство обслуживания, возрастает мощность, снижаются вес и габариты, растет экономичность. Все это необходимо учитывать при изучении электрических машин и их эксплуатации. Особое внимание при этом следует уделять изучению и соблюдению требований технической документации на каждую электрическую машину, поступающей от завода-изготовителя.