Виды электрических машин переменного тока, их устройство и принцип работы

Производители и поставщики электрических аппаратов

Среди наиболее популярных отечественных и зарубежных производителей и поставщиков электрических аппаратов можно выделить следующие компании:

• «Электромонтаж»;
• «КЭАЗ»;
• «Престиж»;
• «Электроконтактор»;
• «Электродруг»;
• «Электроцентр»;
• «Legrand»;
• «Schneider Electric».

Ассортимент современных предприятий включает весь спектр электрических аппаратов разного назначения.

Больше о классификации, режимах работы, расчётах электрических аппаратов можно узнать на выставке «Электро».

Комплектные распределительные устройстваРегулируемые устройстваЗаводы электроаппаратов

Классы изоляции электрических машин

Выбор изоляционного материала, который применяется для электрической машины, обусловлен ее мощностью и особенностями применения.

Например, машины с напряжением до 660 В обрабатываются пленками из синтетических материалов: лавсаном, полиамидной бумагой. Толщина таких материалов не превышает 0,06 мм, они отличаются высокой электрической прочностью.

Механические свойства подобных материалов недостаточно хороши, поэтому используют подложки из бумаги или картона, повышающие изоляционные свойства.

Электрические машины с напряжением до 3000 В обрабатывают материалами для изоляции на основе скленной слюды – меканитов. Материал получают путем горячего прессования слюдяных пластин, в результате которого получает плоский, негнущийся материал.

Производство меканитов в основном ручное, поэтому материал дорог в получении. Изоляцию нередко разбавляют с помощью материалов из стеклоткани с высокой устойчивостью к разрывам.

Изоляция на основе асбеста и электрокартона из целлюлозы ненадежна. Материалы обладают низкой электрической прочностью, но при этом очень дешевы, применяются в качестве дополнительных прокладок, сохраняющих основной материал.

Условная классификация электрических машин

Все электрические машины по принципу работы с энергией делятся на две категории – машины переменного и постоянного тока. Каждая группа представлена различными устройствами, которые используются в промышленности, науке, сельском хозяйстве и в быту.

Устройства, которые преобразовывают электроэнергию в механику, называются двигателями, а оборудование, производящее электричество посредством преобразования механических сил называют генераторами.

Кроме двигателей и генераторов существуют другие типы электрических машин:

• преобразователи. Основная задача – осуществление преобразования переменного тока в постоянный и наоборот, изменение показателей напряжения и частоты;
• компенсаторы. Эти устройства генерируют реактивную мощность, улучшая и стабилизируя основные характеристики;
• усилители.

Если в качестве критерия брать принцип действия, то электрические машины делятся на пять групп:

• трансформаторы. Изделия получили широкое применение благодаря своей возможности преобразования тока и изменения его параметров;
• асинхронные электрические машины. Эти устройства используются в качестве электродвигателей во многих отраслях промышленности и быта. Преимущество таких машин заключается в простоте конструкции и ее надежности;
• синхронные электрические машины. Этот тип устройств используют в качестве генераторов на электростанциях, а также на автономных объектах (самолеты, корабли);

коллекторные машины. Используются редко из-за сложной конструкции. Отличительная особенность от остальных типов – возможность работы с постоянным и переменным током;

электрические машины постоянного тока. Группа представлена большим количеством устройств, которые используются в качестве двигателей и генераторов. Тяговые электрические машины – яркий пример такого оборудования. Они с успехом используются в железнодорожном транспорте и являются основой движущей силы локомотива.

Список колледжей, в которых можно получить профессию Специалиста по электрическим машинам и аппаратам

CCУЗ

Средний балл аттестата

• Бюджет

• Платно

• Стоимость в год

Сортировать вузы

по баллу аттестата (бюджет)по баллу аттестата (платно)по стоимости в годпо возрастаниюпо убываниюпо возрастаниюпо убываниюпо возрастаниюпо убыванию

• Санкт-ПетербургГосударственный

  Направления обучения: реклама; право и организация социального обеспечения; электрические машины и аппараты и еще 6 направлений

  9 программ

  от 4.55Средний балл аттестата бюджет в 2019 году170 мест

  от 3.74Средний балл аттестата платно в 2019 году265 мест

  170Бюджетных мест в 2020 году

  265Платных мест в 2020 году

  от 84 000Стоимость в год в 2020 году

  9 программ

• МоскваГосударственный

  Направления обучения: обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем; графический дизайнер; электрические машины и аппараты и еще 8 направлений

  11 программ

  от 3.66Средний балл аттестата бюджет в 2019 году350 мест

  от 3.58Средний балл аттестата платно в 2019 году300 мест

  350Бюджетных мест в 2020 году

  300Платных мест в 2020 году

  от 35 000Стоимость в год в 2019 году

  11 программ

• ОренбургГосударственный

  Направления обучения: монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий; документационное обеспечение управления и архивоведение; электрические машины и аппараты и еще 14 направлений

  17 программ

  от 3.78Средний балл аттестата бюджет в 2019 году400 мест

  от 3.1Средний балл аттестата платно в 2020 году150 мест

  400Бюджетных мест в 2020 году

  150Платных мест в 2020 году

  от 14 000Стоимость в год в 2020 году

  17 программ

Колледжи на профессию «Специалист по электрическим машинам и аппаратам»

Выберите свой колледж или техникум, в котором вы получите среднее профессиональное образование и приобретете профессию «Специалист по электрическим машинам и аппаратам». Перейдите на страницу выбранного учебного заведения и узнайте детали обучения на Специалиста по электрическим машинам и аппаратам.

Как развивать заводы по изготовлению крупных электрических машин

Несмотря на то, что сейчас в России есть крупные предприятия, которые предлагают потребителям агрегаты данного типа, они все же не могут полноценно конкурировать с зарубежными аналогами на международном рынке.

Причин тому есть несколько, и прежде всего это невыгодная цена. Стоимость отечественной продукции ненамного отличается от стоимости заграничных аналогов, при этом качество может значительно уступать. Именно по этой причине для того, чтобы заводы крупных электрических машин могли выпускать конкурентные товары, им нужны капиталовложения для проведения собственных исследований, которые помогут создавать инновационные установки.

Кроме того, немаловажным фактором является отсутствие нужного количества квалифицированных кадров, потому стоит уделять внимание обучению специалистов, их нужно отправлять на стажировку за границу для обмена знаниями и опытом с коллегами. Только комплексный подход к решению проблем поможет достичь всех поставленных задач

Модернизация габаритных электрических машин

Современные заводы электрических машин могут модернизировать уже выпускающиеся модели, а не только создавать новые. Главной задачей этого мероприятия является повышение мощности агрегатов, увеличение их КПД и срока службы, повышение технологичности и ремонтоспособности.

Используя все возможные методы улучшения, продукцию можно сделать более доступной для потребителей, более качественной и простой в обслуживании.

Электрическая машина — малая мощность

Электрические машины малой мощности ( ЭМММ) применяются практически во всех областях техники, в быту, сельском хозяйстве, медицине, работают при различных условиях эксплуатации и внешних воздействиях. Ежегодный выпуск ЭМММ в мире исчисляется миллиардами, области их применения продолжают расширяться, а требования к ним — расти.
 

Электрические машины малой мощности ( ЭМММ) представляют собой достаточно широкий класс технических объектов, применяемых в различных областях техники и народного хозяйства. Основной задачей при их проектировании ( как и любого другого объекта) является поиск такого варианта исполнения, который обеспечивал бы наилучшее удовлетворение требований потребителя при минимальных затратах на производство. Такая общая формулировка задачи настолько неопределенна, что не может быть принята за основу для реального проектирования, ее скорее можно рассматривать как цель.
 

Электрические машины малой мощности относятся к весьма сложным объектам. Каждая из них характеризуется сотнями величин, параметров или характеристик, отражающих энергетические, электрические, магнитные, механические, акустические и прочие свойства, материалы и комплектующие изделия, трудоемкость изготовления и показатели эффективности. Для оценки качества ЭМММ разработчикам приходится выполнять множество различных ( по сложности и трудоемкости) работ, которые в терминах системотехники именуются процедурами или операциями.
 

Электрические машины малой мощности выпускаются в больших количествах, поэтому процессы ручных обмоток механизированы в значительно большей степени, чем шаблонных обмоток. В частности, механизированы процессы изолировки пазов, обмотки якорей и забивки клиньев в пазы.
 

Электрические машины малой мощности выпускаются в значительно больших количествах, чем крупные машины, поэтому производство их носит массовый характер. В связи с этим потребовалось перестроить производство малых двигателей на поточное с применением автоматических станочных линий. Такие линии на участках механической обработки, литья и штамповки резко повысили производительность труда, и ручная укладка обмоток в пазы стала тормозить развитие производства.
 

Электрические машины малой мощности и специальные электрические машины имеют множество конструктивных исполнений, отвечают разнообразным условиям эксплуатации и выпускаются десятками миллионов штук в год.
 

Электрические машины малой мощности отличаются от Электрических машин средней и большой мощности не только массовостью производства и применения но, главным образом, существенно большим многообразием выполняемых функций и конструктивных исполнений, особенностями применения и эксплуатации.
 

Электрические машины малой мощности оказывают существенное влияние на надежность и на функциональные характеристики систем автоматики и радиоэлектронной аппаратуры, в частности на точность и быстродействие.
 

Электрические машины малой мощности ( до 600 вт) получили название микро машин, а электрические двигатели до 600 вт называют микродвигателями. Электрические машины малой мощности широко применяются в установках автоматического управления и регулирования, устройствах проводной и радиосвязи, разнообразных технических приборах и механизмах, а также в приборах и машинах бытового назначения.
 

Электрические машины малой мощности в быту применяются в качестве универсальных коллекторных, однофазных асинхронных и синхронных реактивных электродвигателей в диапазоне мощности от нескольких долей ватт до нескольких сотен ватт при скоростях вращения от 1500 до 40000 об / мин.
 

Электрические машины малой мощности, используемые в автоматических системах, характеризуют рядом величин, которые определяют возможность выполнения ими ( микромашинами) тех или иных функций. Эти величины можно разделить на две группы: общие — для различных по назначению машин и специфические — для машин данного типа.
 

Эксплуатация и неисправности электрических машин

Особенности использования электрических машин и требования к их эксплуатации описаны в технической документации, прилагаемой к оборудованию.

На основе этой информации составляется график профилактического обслуживания, в котором указана периодичность осмотров, проверок, испытаний и мелкого ремонта электроустановок с целью поддержания их в рабочем состоянии.

Эксплуатация неисправных электрических машин угрожает здоровью людей и стабильности системы энергоснабжения, поэтому необходимо своевременно проводить ремонтные работы.

В целом, все неисправности разделяются на электрические и механические. В обоих случаях предусмотрен регламент обслуживания оборудования.

Обмотчик и обмотки элементов электрических машин

Защита отдельных элементов электрических машин от механических и химических воздействий, предотвращения пожаров в результате коротких замыканий производится с помощью обмотки.

Отдельные части и соединительные провода электромашин обрабатываются специальными материалами, характеристики которых зависят от мощности и условий эксплуатации машины.

Обмотку элементов машины производит профессиональный рабочий-обмотчик, который имеет навыки:

• подготовки пазов машины к обмотке;
• закрепления с помощью клиньев;
• соединения согласно схемам;
• рихтовки;
• монтажа изолирующих трубок и пусконаладочных работ.

Специалисты имеют несколько разрядов в соответствии с их теоретическим знаниями и практическим опытом в этой сфере.

Применение в качестве генератора.

Если асинхронный двигатель приводится во вращение с частотой, превышающей синхронную, то скольжение становится отрицательным, направление токов, наводимых в роторе, меняется на обратное по сравнению с направлением в двигателе, и машина работает как генератор. Возбуждение обеспечивается исключительно линией переменного тока, причем ток возбуждения отстает по фазе от тока в режиме двигателя и опережает ток в режиме генератора. Выходное напряжение генератора приблизительно пропорционально скольжению ротора. Частота напряжения не зависит от частоты вращения ротора и полностью определяется частотой в линии, обеспечивающей возбуждение, так что генератор оправдывает свое название асинхронного. Генератор не может работать в режиме самовозбуждения и потому при эксплуатации нуждается в параллельном синхронном генераторе для питания цепи возбуждения.

В качестве энергоблока асинхронный генератор имеет много недостатков и редко применяется. Он может давать только опережающий ток, а, следовательно, синхронный генератор, работающий параллельно с ним, должен не только давать запаздывающие (реактивные) киловольт-амперы, необходимые для системы, но еще и обеспечивать возбуждение асинхронного генератора. Воздушный зазор асинхронного генератора мал, и при его проектировании приходится уделять много внимания снижению потерь в зубцах статора и ротора

Однако у асинхронных двигателей, используемых в приводах железнодорожных локомотивов, имеется то очень важное преимущество, что при движении под уклон они превращаются в генераторы и возвращают электроэнергию в линию за счет т.н. рекуперативного торможения

В лифтах и шахтных подъемниках благодаря переходу двигателей в режим генератора обеспечивается динамическое торможение, а тем самым плавное замедление оборудования и экономия на износе механических тормозов.