Uvod

Osnovna naloga strojev je pretvarjanje med različnimi oblikami energije. Ker govorimo o električnih strojih, se bomo osredotočili na pretvorbo iz in v električno energijo. To pomeni, da lahko energijo pretvarjamo v mehansko, iz mehanske nazaj v električno ali pa iz ene električne oblike v drugo.

Delitev električnih strojev

Električni stroji:

• Transformatorji:
  • Enofazni
  • Trofazni
• Generatorji:
  • Sinhronski stroj
  • Enosmerni stroj
• Motorji:
  • Asinhronski stroj
  • Enosmerni stroj

Pomembno je poudariti, da sinhronski in asinhronski stroji lahko delujejo v obeh režimih – kot generatorji in kot motorji. Vendar pa se v 90 % primerov sinhronski stroji uporabljajo kot generatorji, asinhronski pa kot motorji. Primer tega je električni avtomobil, ki ga običajno poganja sinhronski motor, vendar med zaviranjem ali gibanjem po klancu navzdol deluje kot sinhronski generator in polni baterije.

Zgradba

Kljub številnim razlikam med posameznimi vrstami električnih strojev, si vsi delijo nekaj osnovnih lastnosti:

• Navitje – za generacijo magnetnega polja
• Železno jedro – za prevajanje in vodenje magnetnega polja
• Izolacija – za zaščito in preprečevanje kratkih stikov

Mirujoči stroji

Tako kot že samo ime pove, mirujoči stroji nimajo gibljivih delov. To pomeni, da so sestavljeni le iz statičnega dela, imenovanega stator. Primer takega stroja je transformator. Ker nimajo gibljivih delov, ne morejo pretvarjati energije v mehansko obliko ali iz nje.

Kljub imenu mirujoči stroj pa nekatere njegove komponente še vedno vključujejo gibanje. Na primer, hladilna tekočina, črpalke ali ventilatorji se lahko premikajo za hlajenje naprave. Poleg tega transformatorji običajno vibrirajo s frekvenco 50 Hz, kar je frekvenca električnega omrežja. To vibracijo lahko tudi slišimo, če se približamo transformatorski postaji.^[1]

Gibajoči stroji

Pri gibajočih se strojih, se giblje vsaj en sestavni del, temu se reče rotor, ta se tipično vrti, statičnemu delu se reče stator. Gibajoči del je ključen za pretvarjanje iz in v mehansko energijo, poznamo pa tudi gibajoče se stroji, ki pretvarjajo električno moč v lektrično imenovani pretvornički metadini.

Magnetno polje

Magnetno polje opisuje silo, ki deluje na gibajoče se električne naboje. Ti v magnetnem polju občutijo silo, ki je pravokotna na njihovo hitrost in smer magnetnega polja (pravilo desne roke).

Magnetno polje je ključnega pomena za prenos in pretvorbo energije v električnih strojih. Gre za temeljni fizikalni zakon, ki ga ne moremo popolnoma razumeti intuitivno.^[2]

Naslednje predavanje: Predavanje 1