35.Види електричних машин. Основні конструктивні частини електричних машин

Електричні машини широко використовують на електростанціях, транспорті, у промисловості, системах електроприводу, будівництві, системах автоматичного регулювання і контролю.

За призначенням електричні машини поділяють на двигуни і генератори.

Двигуни — це машини, які перетворюють електричну енергію в механічну.

Генератори — це машини, які перетворюють механічну енергію в електричну.

Електромашинні перетворювачі мають в собі об’єднані генератор і двигун в одному корпусі.

За видом струму електричні машини поділяють — на машини постійного і машини змінного струму.

За принципом роботи електричні машини змінного струму можуть бути синхронні та асинхронні.

Синхронна машина змінного струму — це машина, в якій частота обертання магнітного поля збігається з частотою обертання ротора.

Асинхронна машина — це машина, в якій частота обертання магнітного поля не збігається з частотою обертання ротора.

Машини постійного струму поділяють на машини з незалежним, паралельним, послідовним та змішаним збудженням.

Асинхронні двигуни становлять більш ніж 95% усіх електродвигунів, які використовують у народному господарстві. За конструкцією ротора їх поділяють на двигуни з короткозамкненим ротором і двигуни з фазним ротором.

Синхронні двигуни поділяють на двигуни з явно вираженими і неявно вираженими полюсами.

Основними частинами будь-якої електричної машини є: 1) нерухома частина, що слугує для створення головного магнітного поля, і зазвичай називається статором, або станиною ( у разі двигунів постійного струму); 2)рухома частина, до якої прикладається обертальний момент в режимі генератора, або з якої знімається обертальний момент в режимі двигуна. Рухома частина колекторних двигунів постійного і змінного струму називається якорем, для безколекторних двигунів більш поширена назва рухомої частини – ротор.

3)Обмотка збудження ,яка створює магнітне поле,в найпростіших машинах це постійний магніт.

4)Якірна обмотка,в якій індуктується струм.

36.Будова і принцип дії машин змінного струму.

Асинхронна машина — це машина змінного струму, в котрій збуджується обертове магнітне поле швидкість обертання якого відрізняється від швидкості обертання ротора.

А синхронна машина складається із статора і ротора. Статор має шихтоване осердя, у пазах якого розташована трифазна обмотка. У найпростішому випадку вона складається із трьох котушок, що зсунуті одна до одної на 120°. Ротор буває двох типів: короткозамкнений; фазний.

Короткозамкнений ротор має шихтований циліндр із пазами. У пази укладаються стержні, що замкнені електричне із обох боків кільцями. Ці кільця та стержні М.О. Доліво-Добровольський назвав "білковим колесом"

Кожна котушка окремо створює пульсуючий магнітний потік, вісь якого співпадає з віссю відповідної котушки.

Обертове магнітне поле створюється обмоткою статора, що складається із трьох котушок. Ці котушки розташовані під кутом 120⁰ одна до одної і на них подається трифазна синусоїдна напруга. Тобто у котушках проходять струми, що зсунуті один до одного на 120⁰.

Т рифазна обмотка статора створює обертове магнітне поле. Швидкість обертання поля залежить тільки від частоти струму та кількості пар полюсів обмотки статора:

де п — швидкість обертання поля (об/хв), f — частота струму в обмотці статора, р — число пар полюсів.

Швидкість обертання ротора і магнітного поля неоднакові. Ступінь відставання швидкості обертання ротору n₂ від швидкості обертання магнітного поля n₁ оцінюється величиною ковзання. Ковзання - характеризує асинхронність

де n₁— швидкість обертання поля (об/хв — синхронна швидкість);

n₂ — швидкість обертання ротора (об/хв — асинхронна швидкість).

Ця величина визначається у частках одиниці або відсотках і коливається S = 1,5-7%.

Режими роботи асинхронної машини

n1 > n2, машина працює у режимі двигуна;

n1 < n2, машина працює у режимі генератора;

n1 = n2 штучний режим ідеального неробочого (холостого) ходу. Якщо ротор розігнати до швидкості обертового поля, то магнітні силові лінії не перетинатимуть стержнів і не буде наводитися ЕРС.

Якщо поле обертається в один бік, а ротор обертається сторонньою силою в інший бік, то машина працює у режимі електромагнітного гальма.