Электрические машины применяются во всех отраслях промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и быту. Почти вся электрическая энергия вырабатывается электрическими генераторами, а две трети ее преобразуется электрическими двигателями в механическую энергию. От правильного выбора и использования электрических машин во многом зависит технический уровень изделий многих отраслей промышленности.

Номенклатура выпускаемых в СССР электрических машин огромна. В данном Справочнике содержатся сведения почти о 100000 типоразмеров электрических машин.

Первый том Справочника содержит общие сведения, относящиеся ко всем электрическим машинам, в том числе вопросы стандартизации в электромашиностроении, промышленных испытаний, технического обслуживания и ремонта электрических машин (часть первая), а также технические данные электрических машин общего назначения (синхронных, асинхронных и машин постоянного тока) и крупных электрических машин: турбогенераторов, гидрогенераторов, синхронных компенсаторов, асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока большой мощности (часть вторая).

Во втором томе Справочника приводятся технические данные исполнительных и информационных электрических машин малой мощности, применяемых в системах автоматики (часть третья), и электрических машин специального назначения: крановых, металлургических, судовых, тяговых, а также машин, применяемых в гибких производственных системах и робототехнологических комплексах, в автотракторном электрооборудовании, для привода электрифицированного инструмента, в бытовой технике, и т. п. (часть четвертая).

Справочник предназначен Для специалистов, занимающихся применением и эксплуатацией электрических машин, поэтому в нем приводятся лишь основные сведения, необходимые для проектирования и эксплуатации электромеханических систем. Материал Справочника рассчитан в основном на инженеров-электромехаников, энергетиков и элек-

триков, а также аспирантов и студентов высших и средних специальных учебных заведений.

Справочник по электрическим машинам, выпускаемым в СССР, издается впервые. До сих пор сведения по отдельным типам электрических машин приводились в отдельных монографиях и справочниках [2, 7, П, 15, 18, 20, 23]. В данном Справочнике сделана попытка собрать в одном издании сведения по всем электрическим машинам. Конечно, номенклатура электрических машин так велика, что при всем старании авторов не все электрические машины попали на его страницы. Но авторы уверены, что большинство читателей найдут в нем ответы на интересующие их вопросы.

Капитальный труд по составлению Справочника выполнен большим коллективом авторов - ведущих специалистов электротехнической промышленности и высшей школы. В каждом томе приведен список авторов с указанием разделов, написанных каждым автором. Координация и сбор материалов, его систематизация и редактирование проведены доктором техн. наук И. П. Копыловым и канд. техн. наук Б. К. Клоповым.

Авторы считают своим приятным долгом выразить благодарность рецензенту доктору техн. наук Е. Г. Орлову за ценные замечания и рекомендации, сделанные при просмотре рукописи.

Редакторы Справочника признательны сотрудникам Московского энергетического института Г. А. Лебедевой, Н. С. Сергейче-вой, Т. А. Киселевой, Л. Л. Игнатьевой за большую помощь в подготовке рукописи к изданию.

Редакторы и авторы Справочника с благодарностью примут все замечания и пожелания по улучшению структуры Справочника, дополнению или изменению номенклатуры рассмотренных электрических машин, которые следует направлять в адрес Энерго-атомиздата: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.

И. П. Копылов Б. К. Клоков

Авторы первого тома Справочника

Предисловие - доктор техн. наук И. П. Копылов, канд. техн. наук Б. К. Клоков. Раздел 1 (кроме § 1.5 и 1.7) - доктор техн. наук И. П. Копылов; § 1.5 - канд. техн. наук Б. К. Клоков, § 1.7 - канд техн. наук В С. Малышев.

Раздел 2 - инженеры Ю. П. Шевель и Г. А. Бокман.

Разделы 3 - 5 (кроме п. 5.3.9, § 5.4) - канд. техн. наук Б. К. Клоков; п. 5.3.9 - канд. техн. наук В. С. Малышев; § 5.4 - канд. техн. наук Н. Ф. Котеленец.

Разделы 6 и 7 - канд. техн. наук Н. Ф. Котеленец (п. 6.3.3 - совместно с канд. техн. наук В. Я. Беспаловым).

Раздел 8 (кроме § 8.1 и пп. 8.4.2-8.4.5, 8.4.8,

8.4.9, 8.6 4 8 6.6, 8.6.7) - чл.-корр. АН СССР Я. Б. Данилевич; § 8.1 - доктор техн. наук И. П. Копылов; пп. 8.4.2-8.4.5, 8.4.8, 8.4.9, 8.6.4, 8.6.6, 8.6.7 - канд. техн. наук Б. К. Клоков.

Раздел 9: §9.2-9.9 (кроме пп. 9.2.1 и 9.2.25) - канд. техн. наук Е. П. Бойко; инж. А. М. Зайцев, кандидаты техн. наук Ф. К. Макаров, Н. И. Суворов; §9.1, 9.11, 9.12 и пп. 9.2.1, 9.2.25, 9.10.6, 9.10.7 - канд. техн. наук Б. К. Клоков; § 9.10 (кроме пп. 9.10.6 и 9.10.7) - чл.-корр. АН СССР Я. Б. Данилевич.

Раздел 10: § 10.1 - канд. техн. наук Б. К. Клоков; § 10.2, 10.13 и 10.14 - доктор техн. наук В. А. Кожевников; § 10.3 - 10.12 - доктор техн. наук Б. Ф. Токарев.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

РАЗДЕЛ 1

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.1. Основные типы

и классификация электрических машин

Электрические машины - это электромеханические преобразователи, в которых осуществляется преобразование электрической энергии в механическую или механической в электрическую. Основное отличие электрических машин от других преобразователей в том, что они обратимы, т. е. одна и та же машина может работать в режиме двигателя, преобразуя электрическую энергию в механическую, и в режиме генератора, преобразуя механическую энергию в электрическую.

По виду создаваемого в машинах поля, в котором происходит преобразование энергии, электрические машины подразделяются на индуктивные, емкостные и индуктивно-емкостные. Современные широко применяемые в промышленности и других отраслях народного хозяйства электрические машины - индуктивные. Преобразование энергии в них осуществляется в магнитном поле. Емкостные электрические машины, хотя и были изобретены задолго до индуктивных, до сих пор не нашли практического применения из-за сложности создания достаточно мощного электрического поля, в котором происходит преобразование энергии. Индуктивно-емкостные машины появились лишь в последние годы. Преобразование энергии в них происходит в электромагнитном поле, и они объединяют свойства индуктивных и емкостных электрических машин. В практике эти машины еще не применяются, поэтому в данном Справочнике рассматриваются только индуктивные электрические машины, которые в дальнейшем будем называть просто электрическими машинами [12].

Для того чтобы электрическая машина работала, в ней должно быть создано вращающееся магнитное поле. Принцип образования вращающегося поля у всех машш! один и тот же.

Простейшей электрической машиной является идеальная обобщенная электриче-

ская машина (рис. 1.1), т. е. машина симметричная, ненасыщенная, имеющая гладкий воздушный зазор. На статоре и роторе такой машины расположены по две обмотки: и wp на статоре, и wp на роторе, сдвинутые в пространстве относительно друг друга на электрический угол, равный 90°. Если к обмоткам статора или ротора такой машины подвести токи, сдвинутые во времени на электрический угол 90°, то в воздушном зазоре машины будет вращающееся круговое поле. При симметричном синусоидальном напряжении поле будет синусоидальное, так как идеальная машина не вносит в зазор пространственных гармоник. Все реальные электрические машины в той или иной степени отличаются от идеальной машины, так как в воздушном зазоре реальной машины нельзя получить синусоидальное поле.

Для того чтобы МДС необходимая для создания магнитного поля, не была чрезмерно велика, статор и ротор электрической машины выполняют из ферромагнитного материала, магнитная проводимость которого во много раз больше, чем проводимость неферромагнитной среды (рст Ро)- При этом магнитные сшювые линии поля замыкаются по магнитопроводу машины и практически не выходят за пределы ее активных

Рис. 1.1. Обобщенная электрическая машина