Журнал электротехники и электронных технологий

Электрические машины и трансформаторы

Электрические машины – это исследование электродвигателей и электрогенераторов. Электрическая машина является синонимом электродвигателя или электрогенератора, каждый из которых является электромеханическим преобразователем энергии: преобразует электричество в механическую энергию (т. е. электродвигатель) или механическую энергию в электричество (т. е. электрический генератор). Движение, связанное с механической силой, может быть вращательным или линейным. Электрические машины и трансформаторы посвящены таким темам, как двигатель переменного тока и двигатель постоянного тока, генератор переменного тока и генератор постоянного тока, силовые и распределительные трансформаторы, повышающий и понижающий трансформатор. Хотя трансформаторы не содержат движущихся частей, они также включены в семейство электрических машин, поскольку используют электромагнитные явления. Электрические машины (то есть электродвигатели) потребляют около 60 процентов всей производимой электроэнергии. Электрические машины (т.е. электрические генераторы) производят практически всю потребляемую электроэнергию. Электрические машины стали настолько повсеместными, что их практически не замечают как неотъемлемый компонент всей электроэнергетической инфраструктуры. Разработка все более эффективных технологий электрических машин и влияние на их использование имеют решающее значение для любой глобальной стратегии сохранения, зеленой энергетики или альтернативной энергетики. Трансформатор — это электрическое устройство, которое передает электрическую энергию между двумя или более цепями посредством электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция создает электродвижущую силу в проводнике, который подвергается воздействию изменяющихся во времени магнитных полей. Обычно трансформаторы используются для повышения или понижения напряжения переменного тока в электроэнергетике. Изменяющийся ток в первичной обмотке трансформатора создает изменяющийся магнитный поток в сердечнике трансформатора и изменяющееся магнитное поле, воздействующее на вторичную обмотку трансформатора. Это изменяющееся магнитное поле во вторичной обмотке индуцирует изменяющуюся электродвижущую силу (ЭДС) или напряжение во вторичной обмотке из-за электромагнитной индукции. Таким образом, согласно закону Фарадея в сочетании со свойствами сердечника с высокой магнитной проницаемостью, трансформаторы могут быть разработаны для эффективного изменения напряжения переменного тока с одного уровня напряжения на другой в энергетических сетях.