Электрические машины на подвижном составе

Электрические машины, предназначенные для установки на подвижных объектах должны удовлетворять особым требованиям и работать в специфических условиях.

1. Частота вращения привода транспортных электрических машин находиться в пределах 50...12000 об./мин.

2. При заданных мощности и частоте вращения электромашины ПС (подвижного состава) должны иметь минимальные габариты и массу.

3. Тяговые электромашины должны иметь минимальную нагрузку на ось.

4. Электромашины ПС должны обеспечивать надёжность при температурах от -50 до +50⁰ и относительной влажности до 95%.

5. На корпус машины (особенно на тяговые двигатели) часто действуют импульсы ускорения, превышающие ускорение свободного падения в 10-20 раз.

6. Электрические машины, установленные снаружи кузова, при движении обдуваются встречным потоком воздуха, в котором содержаться частицы пыли, обладающие абразивным действием.

7. Электромашины ПС должны выдерживать сильные вибрации.

8. Электромашины, устанавливаемые внутри, работают в помещениях ограниченного объёма, без циркуляции и обмена воздуха.

9. Конструкции электромашин на подвижном составе должны обеспечивать свободный доступ к узлам и агрегатам (подшипникам, щёточным аппаратам, коробкам выводов и т. д.).

Основные определения и классификация электрических машин.

1. Электрические машины, предназначенные для преобразования механической энергии в электрическую, называются генераторами.
2. Электрические машины, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическую, называются двигателями.
3. Электрические машины применяемые для преобразования рода тока (например, переменного тока в постоянный), частоты и числа фаз переменного тока, постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения называются электромашинными преобразователями.
4. К электрическим машинам относят также трансформатор - статический электромагнитный аппарат, который служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты. Хотя он и не является машиной (не имеет движущихся частей), все же его теория изучается вместе с теорией электрических машин, так как основные соотношения между величинами, характеризующими рабочий процесс трансформатора, применимы и к электрическим машинам.

Различают машины переменного и постоянного тока в зависимости от того, какой ток они генерируют или потребляют.

Электрические машины постоянного тока, как правило, снабжаются коллектором, который здесь служит для получения на щетках машины э. д. с., постоянно действующей в одном направлении. В то же время коллектор служит для переключения токов в частях обмотки якоря таким образом, чтобы результирующая электромагнитных сил, получающихся от взаимодействия магнитного поля электромагнитов статора и токов в обмотке ротора, действовала на ротор все время в одном направлении.

Электрические машины переменного тока разделяются на синхронные и асинхронные. В тех и других машинах при их работе возникает вращающееся магнитное поле. Ротор синхронной машины вращается со скоростью, равной скорости вращения магнитного поля. Скорость вращения ротора асинхронной машины отличается от скорости вращения поля. Машины переменного тока бывают однофазные и многофазные (чаще всего трехфазные); первые генерируют или потребляют однофазный ток, вторые — многофазный ток.

Приведенная здесь вкратце практическая классификация электрических машин не исчерпывает всего их многообразия. При рассмотрении машин переменного и постоянного тока мы будем обращаться к различным их видам, различающимся как по назначению, так и по выполнению.