Генератор переменного тока (синхронная машина) — это электромеханическое устройство, преобразующее механическую энергию вращения в электрическую энергию переменного тока. Историческая справка: Фундамент заложил Майкл Фарадей в 1831 году (закон электромагнитной индукции). Первый генератор создал Ипполит Пиксии (1832). Никола Тесла сформулировал принцип вращающегося магнитного поля, а современный вид генераторы обрели благодаря Михаилу Доливо-Добровольскому. В 1889 году он … Читать далее

Двигатель постоянного тока (ДПТ) — это электромеханический преобразователь энергии, который трансформирует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию вращения. История этих машин берет свое начало с 1830-х годов, когда Б.С. Якоби создал первый пригодный для практического применения электродвигатель. Несмотря на широкое распространение машин переменного тока, ДПТ остаются незаменимыми в сферах, требующих плавного, точного и экономичного … Читать далее

Синхронный двигатель — это электрическая машина переменного тока, ротор которой вращается с частотой, равной частоте вращения магнитного поля в воздушном зазоре. Основная особенность данного типа машин заключается в жесткой связи между скоростью вращения вала и частотой питающей сети, что описывается уравнением \( n = \frac{60f}{p} \). Эти машины являются основой современной энергетики и мощного промышленного … Читать далее

Асинхронный электродвигатель (АД) — это электрическая машина переменного тока, в которой частота вращения ротора не равна (асинхронна) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. Это «рабочая лошадка» современной промышленности, на долю которой приходится, по разным оценкам, до 90% всех используемых в мире электродвигателей. Историческая справка: Фундаментальный принцип вращающегося магнитного поля был независимо описан итальянцем … Читать далее

Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Основой его работы служит фундаментальный закон электромагнитной индукции. Исторически развитие трансформаторов началось с открытий М. Фарадея (1831 г.) и работ П.Н. Яблочкова (1876 г.), предложившего использовать индукционные катушки с разомкнутым сердечником для питания свечей … Читать далее

Данный материал посвящен фундаментальным принципам электромеханического преобразования энергии — процессам, лежащим в основе работы всех электрических машин (генераторов и двигателей). Мы разберем физику возникновения электродвижущей силы (ЭДС) и электромагнитных сил, а также научимся рассчитывать энергетический баланс системы. Взаимное преобразование механической и электрической энергии базируется на явлении электромагнитной индукции. Это открытие, сделанное Майклом Фарадеем в 1831 … Читать далее

Явление электромагнитной индукции представляет собой фундаментальный физический процесс возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации в проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего данный контур. По сути, это механизм преобразования магнитной энергии (или механической энергии движения в магнитном поле) в электрическую энергию. Исторически данное открытие стало поворотным моментом в развитии человеческой цивилизации, … Читать далее

Что такое магнитная цепь? В электротехнике под этим термином понимается совокупность устройств и сред, через которые замыкается магнитный поток. Понимание принципов работы магнитных цепей является фундаментом для проектирования электрических машин, трансформаторов, электромагнитов, реле и измерительных приборов. Без точного расчета магнитной системы невозможно создание эффективного электродвигателя или надежного привода. Исторически развитие теории магнитных цепей неразрывно связано … Читать далее

Магнитные материалы — это класс веществ, которые обладают способностью взаимодействовать с магнитным полем, прежде всего, проявляя свойства ферромагнетизма или ферримагнетизма. Эти материалы являются основой для множества устройств в электротехнике, электронике, приборостроении и вычислительной технике. Исторически первым известным магнитным материалом был природный минерал магнетит (магнитный железняк), из которого изготавливали первые компасы. Однако научное и промышленное развитие … Читать далее

Потери в магнитных материалах (также известные как потери в сердечнике или потери в железе) — это процесс рассеивания энергии, преимущественно в виде тепла, который неизбежно возникает при перемагничивании материала в переменном магнитном поле. Этот эффект является ключевым фактором в проектировании и эксплуатации трансформаторов, электродвигателей, генераторов, дросселей и других электротехнических устройств, работающих на переменном токе. Исторически, … Читать далее