Električna mašina

Električna mašina je energetski pretvarač,^[1] koji pretvara mehaničku energiju u električnu i obrnuto. Mašine koje mehaničku energiju pretvaraju u električnu energiju zovu se električni generatori, dok se mašine koji električnu energiju pretvaraju u mehaničku zovu električni motori ili elektromotori. U električne mašine se ponekad ubrajaju i transformatori i uređaji energetske elektronike, koje ne menjaju oblik energije, već njen kvalitet (promena napona, konverzija iz naizmenične u jednosmernu struju i obrnuto).

Većina električnih mašina su reverzibilne, odnosno mogu da vrše i ulogu generatora i ulogu motora, pri čemu dolazi do promene električnih i mehaničkih veličina, kao što su napon, jačina struje, momenat i brzina obrtanja. Kod reverzibilnih mašina, nije potrebno vršiti izmene u konstrukciji, ni vezama strujnih kola, niti treba menjati način sprege. Električne mašine su većinom rotacioni elektromehanički pretvarači, koji vrše obrtno kretanje. Manje zastupljene su električne mašine koje stvaraju linearno kretanje i nazivaju se linearni motori.^[1]

Podela mašina prema vrsti struje

Prema vrsti električne struje koju koriste ili proizvode, električne mašine se dele na:

Električne mašine za jednosmernu struju
Električne mašine za naizmeničnu struju

Elektromotori i generatori jednosmerne struje

Motor i generator imaju istu konstrukciju i njihova struktura se sastoji od:

statora, mirujući deo mašine u obliku šupljeg masivnog gvozdenog valjka (jarma) od livenog gvožđa, na čijem se spoljašnjem delu kutija za priključak.^[2]
rotora je obrtni deo mašine koji se sastoji od jezgra, vratila, namotaja i kolektora (komutator).^[2] Između statora i rotora nalazi se međugvožđe - vazdušni prostor, odnosno zazor.^[3] Jezgro je valjkastog oblika i sastavljeno je od limenih, međusobno izolovanih limova, nanizanih na vratilo. Po njegovoj površini su urezani žlebovi oko kojih idu namotaji od lakom izolovane bakarne žice. Na krajeve namotaja prikačeni su kolektori odnosno komutator, u vidu lamela od tvrdog bakra, koje obrazuju prsten (pobudni namotaj) na kraju vratila. Na površinu kolektora naleže izvestan broj ugljenih četkica (dirki), koje su smeštene tačno na simetrali među polovima, u neutralnoj zoni, tako da preko lamela kolektora klize ugljene četkice (dirke), čime je se omogućava dovod struje kod motora, odnosno odvod kod generatora.^[2]

Ako se kroz provodnike namotaja pusti jednosmerna struja, dolazi do pobuđivanja magnetnog polja, čiji polaritet zavisi od smera struje. Ovo polje je periodično. Kada se pomoću neke pogonske mašine rotor obrće konstantom brzinom, u njegovim provodnicima se stvara elektromotorna sila.^[3]

Mašine jednosmerne struje ugrađuju se u motorna vozila, npr. kod većine automobila elektromotor jednosmerne struje je pokretač (starter), a generator je jednosmerne struje (dinamo) proizvodi električnu energiju za sve potrošače.

Dinamomašina (generator) je mašina jednosmerne struje koja proizvodi jednosmernu struju za potrošače na motornim vozilima.

Podela

U električne mašine naizmenične struje spadaju:

Obrtni konvertori
Transformatori
Sinhrone mašine i
Asinhrone mašine

Obrtni konvertor

Obrtni konvertor (pretvarač) je električna mašina ili agregat mašina, koja pretvara električnu energiju u električnu energiju.

Sinhrone mašine

Sinhrona mašina se sastoji od

statora oblika šupljeg valjka, sa uzdužnim žlebovima na unutrašnjoj strani za namotaje
rotora koji umesto kolektora na vratilu ima dva međusobno izolovana prstena. Preko prstena idu namotaji, koji se napajaju jednosmernom strujom, pri čemu se stvara stalno magnetno polje.

Transformatori

Primena

Električne mašine imaju široku primenu u industriji, saobraćaju, u domaćinstvima.^[2] U okviru elektroenergetskih sistema, električne mašine se koriste za proizvodnju u elektranama, gde se od primarnih izvora, energija najčešće pretvara u mehanički rad, a od njih se zatim, uz pomoć generatora, dobija električna energija. Ona se pomoću transformatora prenosi na visoke napone i dalekovodima prenosi do distributivnih sistema. Ovde se električna energija ponovo transformiše na niže napone i dovodi do industrijskih potrošača, domaćinstava ili pak koristi u saobraćaju. Od industrijskih potrošača električni motori se nalaze u okviru strugova, presa, valjaonica, glodalica, industrijskih robota, manipulatora, konvejera, mlinova, pumpi za potiskivanje fluida, ventilatora, elevatora, bušilica, viljuškara, kao i drugih uređaja i naprava u okviru proizvodnih sistema.^[1] Električni motori su sastavni deo vozila za transport: vozovi, autobusi, automobili, brodovi, avioni i dr. U domaćinstvu ih koriste gotovo svi električni aparati: usisivači, mlinovi, ručni mikseri, bušilice, frižideri i mnogi drugi).^[2]

Izvori

^ ^a ^b ^v ETF Beograd: „Električne mašine“, prof. Slobodan. N. Vukosavić, pristup 23.4.2013
^ ^a ^b ^v ^g ^d Tehničko i informatičko obrazovanje: „Električne mašine“, Čičak Slavka, pristup 23.4.2013
^ ^a ^b ETF BL Energetika: „Nastavni materijal - Mašine jednosmerne struje“ Arhivirano na sajtu Wayback Machine (16. mart 2013), prof. Miloš Milanković, pristup 23.4.2013

Vidi još

Spoljašnje veze

[1]

[београд-1] v ETF Beograd: „Električne mašine“, prof. Slobodan. N. Vukosavić, pristup 23.4.2013

[чичак-2] v ^g ^d Tehničko i informatičko obrazovanje: „Električne mašine“, Čičak Slavka, pristup 23.4.2013

[бл-3] ETF BL Energetika: „Nastavni materijal - Mašine jednosmerne struje“ Arhivirano na sajtu Wayback Machine (16. mart 2013), prof. Miloš Milanković, pristup 23.4.2013

[1]

[2]

[3]