Машина переменного тока — это электромеханическое устройство, выполняющее несколько ключевых функций в электроэнергетике и промышленности. Основные задачи таких машин включают:
1) Генерацию переменного тока и напряжения;
2) Преобразование электрической энергии переменного тока в механическую энергию (двигательный режим);
3) Преобразование параметров электрической энергии, например, изменение напряжения или частоты.
Основные типы машин переменного тока
К наиболее распространённым видам относятся асинхронные и синхронные двигатели, а также специализированные устройства — сельсины.
Асинхронные двигатели
Конструктивной основой асинхронного двигателя является статор (неподвижная часть) и ротор (вращающаяся часть). В статоре расположена обмотка, создающая вращающееся магнитное поле. Существует разновидность с фазным ротором, который имеет трёхфазную обмотку. Концы её фаз соединены, а начала выведены на три контактных кольца на валу. К кольцам через щётки подключается пусковой реостат, сопротивление которого плавно снижают до нуля при запуске. Ключевая особенность — ротор вращается асинхронно, то есть с частотой, всегда меньшей, чем частота вращения поля статора.
Синхронные двигатели
В отличие от асинхронных, в синхронном двигателе обмотка статора, создающая вращающееся поле, подключается к сети трёхфазного тока. Ротор же состоит из сердечника с обмоткой возбуждения, которая через контактные кольца питается от источника постоянного тока. Ток возбуждения намагничивает ротор. Главное преимущество — постоянная частота вращения при изменении нагрузки. Благодаря этому синхронные двигатели широко применяются для привода механизмов, требующих стабильной скорости: насосов, компрессоров, вентиляторов.
Сельсины: информационные машины
Сельсины — это особый класс электрических машин переменного тока, используемых для передачи угловой информации. Они генерируют напряжения, амплитуда и фаза которых зависят от углового положения ротора. Их основное назначение — обеспечение согласованного вращения или поворота удалённых механизмов без жёсткой механической связи (так называемая «электрическая вал»). Работают в двух основных режимах:
- Индикаторный режим: для дистанционной передачи текущего угла поворота.
- Трансформаторный режим: для передачи управляющего сигнала, который заставляет исполнительный механизм отработать заданный угол.
