Классификация электрических машин

Классификация электрических машин по назначению:
 Электрические генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую;
 Электрические двигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую (см. процесс преобразования энергии в электрических машинах);
 Электромашинные преобразователи, преобразующие переменный ток в постоянный и наоборот, изменяющие величину напряжения, частоту и число фаз;
 Электромашинные компенсаторы, осуществляющие генерирование реактивной мощности в электрических установках для улучшения энергетических показателей источников и приёмников электроэнергии;
 Электромеханические преобразователи сигналов, генерирующие, преобразующие и усиливающие различные сигналы.

Классификация электрических машин по принципу действия:
Все электрические машины разделяются на коллекторные и бесколлекторные.
 Бесколлекторные машины — это машины переменного тока — асинхронные и синхронные.            
 Коллекторные машины используют главным образом для работы на постоянном токе в качестве генераторов или двигателей. Лишь коллекторные машины небольшой мощности делают универсальными двигателями, способными работать как от сети постоянного, так и переменного тока. На рисунке ниже представлена диаграмма классификации электрических машин, содержащая основные их виды, получившие наибольшее применение в современной электроэнергетике.

Классификация электрических машин по роду тока:
 Электрические машины постоянного тока;
 Электрические машины переменного тока: синхронные, асинхронные

Классификация электрических машин по мощности:
 большой — несколько сотен мегаватт;
 средней — более 10 кВт;
 малой — 0,5 — 10 кВт;
 микромашины — меньше 0,5 кВт

Классификация электрических машин по частоте вращения:
 Тихоходные – до 300 об/мин;
 Средней быстроходности – от 300 об/мин до 1500 об/мин;
 Быстроходные – от 1500 об/мин до 6000 об/мин;
 Сверхбыстроходные – свыше 6000 об/мин.

Также электрические машины различают по способу монтажа и конструкции, климатическому исполнению, степени защиты, способу охлаждения.

Исполнение по способу монтажа имеет следующее условное обозначение:
общую буквенную часть, состоящую из двух букв (IM), затем одну цифру (от 1 до 9), указывающую группу конструктивного исполнения, после этого две цифры, означающие способ монтажа, и, наконец, одну цифру (от 0 до 8), характеризующую конец вала.
Цифры (от 1 до 9), характеризующие группы конструктивных исполнений электрических машин, означают следующее:

1 — машина на лапах с подшипниковыми щитами;
2 — с подшипниковыми щитами, с фланцем на подшипниковом щите;
3 — без лап, с подшипниковыми щитами, с фланцем на одном щите;
4 — без лап, с подшипниковыми щитами, с фланцем на станине;
5 — без подшипников;
6 — с подшипниковыми щитами и стояковыми подшипниками;
7 — со стояковыми подшипниками (без щитов); 8 — с вертикальным валом (машина, не охватываемая группами IM1 — IM4);
9 — специального исполнения.

Цифровое обозначение конца вала (его часть, выступающая за подшипник) расшифровывается таким образом;

0 — без конца вала;
1 — с одним цилиндрическим;
2 — с двумя цилиндрическими;
3 — с одним коническим;
4 — с двумя коническими;
5 — с одним фланцевым;
6 — с двумя фланцевыми;
7 — с фланцевым со стороны привода и цилиндрическим на противоположной стороне;
8 — все прочие исполнения валов.

По климатическому исполнению электрические машины обозначают одной или двумя буквами (например, машину, предназначенную для эксплуатации на суше, реках и озерах в макроклиматических районах с умеренным климатом,— буквой У, с холодным климатом — ХЛ, во всех климатических районах на суше — буквой О — общеклиматический и т. д.). За буквами ставят цифры, указывающие категорию размещения электрических двигателей:

1 — двигатели, рассчитанные на работу на открытом воздухе;
2 — в закрытом помещении, где температура и влажность воздуха несущественно отличаются от колебаний наружного воздуха;
3 — в закрытых помещениях, где колебания температуры и влажности, а также воздействие песка и пыли на двигатель меньше, чем на открытом воздухе;
4 — в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями (например, в закрытых отапливаемых помещениях);
5 — в помещениях с повышенной влажностью, где возможны длительное наличие воды и конденсация влаги на стенах и потолке (например, в неотапливаемых и невентилируемых подземных помещениях).

Например, электродвигатели общего назначения, имеющие обозначение УЗ, могут эксплуатироваться в районах с умеренным климатом в закрытом помещении категории 3, с обозначением ХЛ1 — в районах с холодным климатом при установке на открытом воздухе и т. д.

Исполнение по степени защиты электрических машин предусмотрено ГОСТом, установившим буквенно-цифровое обозначение, состоящее из двух букв (IP) и двух цифр.
Первая из цифр (от 0 до 6) характеризует степень защиты персонала от соприкосновения с токопроводящими или вращающимися частями, находящимися внутри машины,
вторая (от 0 до 8) — степень защиты самой машины от проникновения в нее влаги.

Исполнение по способу охлаждения электрических машин определяет принятую систему вентиляции, расположение вентилятора и способ забора охлаждающего воздуха.
Охлаждение электрических машин может быть естественным или искусственным. При естественном охлаждении у машин отсутствуют специальные устройства, например вентилятор, и циркуляция охлаждающего воздуха осуществляется главным образом за счет вентилирующего действия вращающихся частей машины. Машины с искусственным охлаждением, имеющие специальные устройства, различают с самовентиляцией и независимой вентиляцией. Самовентилируемые машины имеют систему вентиляции, при которой ее активные части охлаждаются потоком воздуха, нагнетаемого вентилятором, установленным на собственном роторе машины; у машин с независимой вентиляцией охлаждающая среда (газообразная или жидкая) подается в машину специальным устройством (вентилятором или насосом), имеющим отдельный двигатель.
Электрическую машину наиболее распространенного исполнения IP22 обычно выполняют с самовентиляцией и продувом воздуха через машину, при этом вентилятор располагается на ее валу, а воздух, проходя внутри корпуса, охлаждает обмотки и сердечники.
В машинах других исполнений, например IP44, используют такую систему охлаждения, как наружный обдув, при котором охлаждающий воздух прогоняется вдоль наружной поверхности оребренного корпуса с помощью вентилятора, установленного вне корпуса на выступающем конце вала и с противоположной стороны от его выходного конца.

Кроме вышеприведенных, специальные двигатели имеют дополнительные обозначения. Некоторые из дополнительных обозначений указаны в таблице ниже.

По умолчанию для электродвигателя принимается напряжение 220/380 В, номинальная частота сети — 50 Гц, климатическое исполнение двигателя УЗ, конструктивное исполнение по способу монтажа — IM 1001, исполнение по степени защиты — IP 54.