Перетворення енергії в електричних машинах
Перетворення електричної та механічної енергії через електромагнітну взаємодію є основою для функціонування сучасних електричних машин. Ці машини зазвичай мають обертовий ротор і нерухомий статор. У випадку двигунів енергія електрики перетворюється на механічну роботу та тепло, тоді як у генераторах механічна енергія перетворюється на електричну. Електричні приводи, що працюють на електриці та забезпечують механічну енергію, представлені широким асортиментом електроапаратів і автоматизації. Вони можуть відрізнятися за типом обертання магнітного поля і ротора, а також бути змінного або постійного струму.
Асинхронний двигун
Асинхронні двигуни є одними з найпоширеніших електричних машин. Вони отримали свою назву через те, що ротор обертається з меншими швидкостями, ніж магнітне поле статора. Це призводить до виникнення електрорушійної сили (ЕРС), що створює крутний момент. У конструкції таких двигунів зазвичай використовують короткозамкнений ротор, оскільки це забезпечує простоту, невеликі витрати і надійність в експлуатації. Асинхронні двигуни можуть працювати від мережі без додаткових перетворювачів.
Синхронний двигун
Принцип роботи синхронного двигуна полягає в тому, що ротор обертається з тією ж швидкістю, що й магнітне поле в зазорі між ротором і статором. Синхронний двигун складається з якоря і обмотки збудження, і має можливість працювати як у режимі двигуна, так і в режимі генератора. Основною перевагою синхронних двигунів є їхня мала залежність від коливань напруги в мережі, що робить їх ідеальними для машин зі складним режимом роботи.
Двигун із постійними магнітами
У двигунах з постійними магнітами обертове магнітне поле створюється завдяки постійним магнітам, які розміщуються в роторі. Ці двигуни мають менше нагрівання обмотки збудження електромагніта, адже постійні магніти забезпечують стабільний крутний момент. Однак основним недоліком таких машин є неможливість регулювання частоти обертання з зміною індуктора.
Гібридний двигун
Гібридний двигун поєднує в собі кілька видів двигунів, що дозволяє використовувати найкращі характеристики кожного з них. Принцип його роботи полягає в тому, що двигун внутрішнього згоряння живить електрогенератор, який, у свою чергу, приводить в дію електродвигуни, що передають крутний момент на колеса транспортних засобів. Використання акумуляторних батарей у таких системах дозволяє заощаджувати паливо до 55% та забезпечувати стартове прискорення на 60% швидше.
Сервопривід
Сервопривід - це електропривод, що керується через зворотний негативний зв'язок. Він забезпечує точність виходу заданого параметра на виконавчому валу, що досягається завдяки використанню датчиків положення та швидкості. Сервоприводи застосовуються в системах керування, зокрема в автомобільному кермовому управлінні та гальмівних системах. Сучасні сервоприводи здатні виконувати складні завдання управління.