Научно-технический прогресс обусловил потребность людей, с одной стороны, в большом количестве электроэнергии, без которой жизнь нашей цивилизации уже немыслима. Для выработки электроэнергии и преобразования ее в другие виды энергии используется различное электротехническое оборудование – двигатели и генераторы. Выработка электрической энергии осуществляется на электрических станциях из энергии ядерного, органического топлива, ветра и воды. Различного рода турбины – гидравлические и паровые – превращают эти виды энергии в энергию механического вращения, которая затем преобразуется в электроэнергию при помощи электрических машин, называемых генераторами.
Если же требуется обратное преобразование электрической энергии в механическую (например, для привода различных механизмов и станков), необходимо использовать электрические машины, называемые двигателями. В зависимости от принципа действия их подразделяют на синхронные и асинхронные. Асинхронные машины являются преобразователями, их ротор вращается несинхронно по отношению к полю статора. В синхронных машинах поля, создаваемые ротором и статором, вращаются синхронно.
Синхронные двигатели находят применение в тех областях, где отсутствует необходимость регулирования скорости вращения и частых пусков – остановок. Поскольку диапазон мощностей асинхронных двигателей очень велик, они широко востребованы в современных технологических процессах. Двигатели мощностью в несколько ватт применяются в системах автоматики, а крупные двигатели мощностью несколько десятков мегаватт используют для привода компрессоров и насосов. Наибольшее распространение получили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором из-за их простоты и невысокой стоимости. Однако у них есть и недостатки – наличие большого пускового тока и трудность в регулировании частоты вращения. Таких недостатков лишены асинхронные двигатели с фазным ротором, однако достигается это за счет усложнения конструкции ротора, что в результате приводит к существенному удорожанию таких машин и снижению их надежности. Поэтому область применения асинхронных двигателей с фазным ротором – электроприводы с тяжелыми условиями пуска или те, в которых необходимо регулировать частоту вращения.
Жизнь современного человека уже невозможна без таких электротехнических устройств как синхронные и асинхронные двигатели.
