Электрические машины: роль, значение в нашей жизни

Почти вся электроэнергия на планете вырабатывается электрическими машинами. В наше время электрические машины могут работать не только в генераторном режиме, но и в двигательном. Они могут преобразовывать электрическую энергию в механическую. Электрические машины обладают высокими энергетическими показателями. По сравнению с другими видами преобразователями энергии, у них самый низкий расход материалов на единицу мощности. В жизни человека они так же играют важную роль. Как пример можно привести экологически чистые электромеханические преобразователи.

Можно смело сказать, что электрические машины являются сердцем технологического развития общества, так как они выполняют самую важную и сложную работу в мире. Это работа каждого электродвигателя на любом производстве, которые питаются от трансформаторных подстанций. Они в свою очередь берут энергию от мощнейших электрогенераторов.

По роду тока электрические машины можно разделить на машины и устройства постоянного и переменного тока.

Машины постоянного тока обычно используются как генераторы и двигатели.

Первым предпосыльником создания электродвигателя постоянного тока был М.Фарадей. В 1821 году он создал прибор-проводник. По нему пропускали постоянный ток.

В наше время в электроэнергетике в большинстве случаев используется переменный ток. Но достаточно широко используют и постоянный ток. Это можно объяснить с тем, что у постоянного тока есть свои преимущества при решении многих задач. Среди электрических машин особое значение имеет машины постоянного тока.

Часто используют как электромашинные усилители и преобразователи напряжения постоянного тока. Двигатели постоянного тока как обычно предназначены для электроприводов, которые требуют широкий диапазон регулирования скорости вращения. Двигатели малой мощности используются в системах автоматического регулирования. Они применяются в качестве исполнительных двигателей. Такие двигатели используется, например, в лифтах, где начало движения должно быть плавным, а дальнейшее движение - постоянным при различной нагрузке.

Так же их широко используют для привода разных механизмов в черной металлургии. Как пример можно привести: прокатные станы, роликовые транспортеры. Машины постоянного тока также нашли применение на транспорте. Это электровозы, тепловозы, электропоезда, электромобили. В грузоподъемных и землеройных устройствах, на морских и речных судах, в металлообрабатывающей, бумажной, текстильной, полиграфической промышленности и др.

По своей конструкции эти двигатели сложнее, стоимость их изготовления выше ем у асинхронных двигателей. Но из-за широкого широкого распространения автоматизированного электропривода, которые питают электродвигатели постоянного токарегулируемым напряжением от переменного тока, то данный тип двигателей получил широкое распространение в различных отраслях.

Главным недостатком данных машин явлется наличие щеточноколлекторного аппарата. Она требует постоянного ухода. В связи с этим снижается надежность работы данных машин.

Машины постоянного тока различают по способу включения обмоток главных полюсов или возбуждения в сеть.

К машинам переменного тока можно отнести синхронные и асинхронные машины.

Машины переменного тока -это электронные устройства, которые используются для:

• - получения переменного тока;

• - преобразования  электрической  энергии  переменного  тока  в

механическую;

• - преобразования  электрической  энергии  переменного  тока  в

электрическую энергию другого напряжения или

Обычно синхронные машины применяют как генераторы переменного тока.

Предпосыльником создания синхронных генераторов является П.Н.Яблочков

Довольно широкое распространение получили эти двигатели малых мощностей в системах автоматического регулирования, которые требуют постоянной скорости вращения. Синхронные машины используют главным образом в качестве источников электрической энергии переменного тока; их устанавливают на мощных тепловых, гидравлических и атомных электростанциях, а также на передвижных электростанций и транспортных установках (тепловозах, автомобилях, самолетах).

Синхронные машины имеют ряд преимуществ перед асинхронными:

у них высокий коэффициент мощности, высокий кпд, большая прочность, синхронные машины менее чувствительны к изменению величины напряжения сети, можно использовать на предприятии для увеличения общего коэффициента мощности.

К недостаткам синхронной машины можно отнести сложность пусковой аппаратуры, большая стоимость, эти машины используются для приведения в движение машин и механизмов, которые не нуждаются в изменении частоты вращения.

Асинхронные машины-самые распространенные электрические машины.

Асинхронные машины делятся на два основных типа:

• - с короткозамкнутым ротором;

• - фазным ротором.

Асинхронные машины обычно используют как двигатели. У них есть много преимуществ. Во-первых асинхронные машины просты в изготовлении. Во-вторых, они относительно дешевы. В третьих, в эксплуатации они очень надежны. Из-за этого эти двигатели, если сравнивать с двигателями других типов, распространены больше. Машины мощностью больше 0.5 кВт обычно выполняются трёхфазными, а при меньшей мощности – однофазными. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором применяются в электроприводах средней и большой мощности. У асинхронных двигателей с фазным ротором легко можно регулировать скорость вращения.

В настоящее время практически все электроприводы представляют собой нерегулируемые приводы с асинхронными двигателями. Они нашли широкое применение в теплоснабжении, водоснабжении, системах кондиционирования и вентиляции, компрессорных установках и других сферах. Благодаря плавному регулированию скорости вращения, в большинстве случаев можно отказаться от дросселей, вариаторов, редукторов и прочих регулирующих устройств, что существенно упрощает механическую систему, уменьшает расходы на ее эксплуатацию и повышает надежность. В бытовом хозяйстве и в схемах автоматики используются асинхронные исполнительные двигатели, которые имеют двухфазную обмотку на статоре и запитываемые от однофазной сети.

Но с большим количеством достоинств асинхронные машины имеют несколько недостаков:

• - потребление из сети реактивного тока;

• - по возможностям регулирования часоты вращения асинхронные машины уступают машинам постоянного тока.

Таким образом, электрические машины являются неотъемлимой частью нашей жизни, так как они применяются во всех всех сферах жизнидеятельности. Эти машины облегчают нашу жизнь. В дальнейшем роль этих машин будет только расти. Электрические машины будут только усовершенствоваться и улучшаться.

Но все же, среди рассматриваемых электрических машин самыми распространенными являются асинхронные машины. Эти машины получили такое широкое применение из-за таких достоинств: простота в обслуживании, дешевизна изготовлении, надежны в эксплуатации. И в связи с этим, эти машины будут пользоваться огромным спросом.