Электрические машины и микромашины

Название: Электрические машины и микромашины

Автор: Брускин Д.Э. Зохорович А.Е.

Формат: djvu

Страниц: 529

Издатель: Высшая школа

Описание

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Электрические машины классифицируются по назначению, роду тока, принципу действия, мощности, частоте вращения.

Классификация по назначению. Электрические машины по назначению подразделяют на следующие виды.

Электромашинные генераторы преобразуют ме­ханическую энергию в электрическую. Их устанавливают на электрических станциях и различных транспортных уста­новках: автомобилях, самолетах, тепловозах, кораблях, пере­движных электростанциях и др. В ряде случаев генераторы используют в качестве источников питания в установках связи, устройствах автоматики, измерительной техники и пр.

Электрические двигатели преобразуют электри­ческую энергию в механическую; они приводят во вращение различные машины, механизмы и устройства, применяемые в промышленности, сельском хозяйстве, связи, на транспорте, в военном деле и быту. В современных системах автомати­ческого управления их используют в качестве исполни­тельных, регулирующих и программирующих органов.

Электромашинные преобразователи преобразуют переменный ток в постоянный и, наоборот, изменяют значения напряжения переменного и постоянного тока, частоту, число фаз и др. В последнее десятилетие роль электромашинных преобразователей существенно уменьшилась вследствие приме­нения статических полупроводниковых преобразователей.

Электромашинные компенсаторы осуществляют генерирование реактивной мощности в электрических уста­новках для улучшения энергетических показателей источни­ков и приемников электрической энергии.

Электромашинные усилители используют для управления объектами большой мощности посредством электрических сигналов малой мощности, подаваемых на их обмотки управления (возбуждения).

Электрические машины небольшой мощности до 600 Вт называют микромашинами. Их широко применяют в автома­тических устройствах и в электробытовых приборах. По назначению электрические микромашины автоматических устройств подразделяются на следующие группы.

Силовые микродвигатели приводят во вращение различные механизмы автоматических устройств, самопишу­щих приборов и пр.

Управляемые (исполнительные) двигатели пре­образуют подводимый к ним электрический сигнал в ме­ханическое перемещение вала, т. е. отрабатывают опреде­ленные команды.

Тахогенераторы преобразуют механическое вращение вала в электрический сигнал — напряжение, пропорциональ­ное частоте вращения вала.

Вращающиеся трансформаторы дают на выходе напряжение, пропорциональное той или иной функции угла поворота ротора, например синусу или косинусу этого угла или самому углу.

Машины синхронной связи (сельсины, магнесины) осуществляют синхронный и синфазный поворот или враще­ние нескольких механически не связанных между собой осей.

Микромашины гироскопических приборов (ги­роскопические двигатели, датчики угла, датчики момента) осуществляют вращение роторов гироскопов с высокой частотой и коррекцию их положения.

Электромашинные преобразователи и усили­тели преобразуют энергию.

Электрические микромашины первых двух групп часто называют силовыми, а третьей — пятой групп — информа­ционными.

Классификация по роду тока и принципу действия. Электри­ческие машины по роду тока делят на машины переменного и постоянного тока.

Машины переменного тока в зависимости от принципа действия и особенностей электромагнитной сис­темы подразделяют на трансформаторы, асинхронные, синх­ронные и коллекторные машины.

Трансформаторы широко применяют для преобразования напряжения: в системах передачи и распределения электрической энергии, в выпрямительных установках, устройствах связи, автоматики и вычислительной техники, а также при электричес­ких измерениях (измерительные трансформаторы) и функцио­нальных преобразованиях (вращающиеся трансформаторы).

Асинхронные машины используют главным образом в ка­честве электрических двигателей трехфазного тока. Простота устройства и высокая надежность позволяют применять их в различных отраслях техники для привода станков, грузоподъемных и землеройных машин, компрессоров, венти­ляторов и пр. В системах автоматического регулирования широко используют одно- и двухфазные управляемые асин­хронные двигатели, асинхронные тахогенераторы, а также сельсины.

Синхронные машины применяют в качестве генераторов переменного тока промышленной частоты на электрических станциях и генераторов повышенной частоты в автономных источниках питания (на кораблях, самолетах и т. п.). В элек­трических приводах большой мощности используют также синхронные электродвигатели. В устройствах автоматики широко применяют различные синхронные машины малой мощности (реактивные, с постоянными магнитами, гистерезисные, индукторные и пр.).

Коллекторные машины переменного тока используют сравнительно редко и главным образом в качестве электро­двигателей. Они имеют сложную конструкцию и требуют тщательного ухода. В устройствах автоматики, а также в разного рода электробытовых приборах применяют универ­сальные коллекторные двигатели, работающие как на посто­янном, так и на переменном токе.

Машины постоянного тока применяют главным образом в качестве электродвигателей в устройствах электро­привода, требующих регулирования частоты вращения в широ­ких пределах (железнодорожный и морской транспорт, прокатные станы, электротрансмиссии большегрузных авто­мобилей, грузоподъемные и землеройные машины, сложные металлообрабатывающие станки и пр.), а также в случаях, когда источниками электрической энергии для питания электродвига­телей служат аккумуляторные батареи (стартерные двигатели, двигатели подводных лодок, космических кораблей и т. п.).

Генераторы постоянного тока часто применяют для питания устройств связи, зарядки аккумуляторных батарей, в качестве основных источников питания на транспортных установках (автомобилях, самолетах, тепловозах, пассажирс­ких вагонах). Однако в последнее время генераторы постоян­ного тока заменяют генераторами переменного тока, работа­ющими совместно с полупроводниковыми выпрямителями.

В системах автоматического регулирования машины посто­янного тока широко используют в качестве электромашинных усилителей, исполнительных двигателей и тахогенераторов.