Що таке електромашини?

Що таке електромашини? Це електромотори, що перетворюють електричний струм на механічний рух. Крім цього, до електромашин належать і генератори, що виконують обернену задачу - перетворення механічного руху на електричний струм.

Перший у світі електромотор створив Фарадей. Тоді принцип його дії залишався незрозумілим. У 1828 р. угорський винахідник Аньош Едліка побудував, так званий, електромагнітний самообертач. Його електромашина нагадувала сучасні колекторні електродвигуни, що працюють від постійного струму.

Принцип роботи самообертача Едліка полягає в автоматичному перемагнічуванні електромагніта таким чином, щоб його полюси помінялися місцями, залежно від цього електромагніту. Едлік помістив електромагніт із сердечником на вістрі опори, як стрілку компаса, а обидва кінці його обмотки опустив у дві напівкруглі чашечки з ртуттю, ізольовані один від одного. До однієї чашечки був підключений позитивний полюс батареї, а до іншої – негативний. Чашечки з ртуттю грали роль звичайних струмознімачів, лише з набагато меншим тертям. Над електромагнітом знаходилася обмотка, що підключається до джерела струму.

Надалі ртутні півкільця було замінено мідними пластинами, кінці обмоток несли у собі графітові контакти – щітки, але принцип дії електромотора залишився тим самим. Хіба тільки кількість полюсів електромагніту, що обертається - якоря або ротора - збільшили. Збільшилася і кількість мідних пластин на кінцях обмоток, і їх об'єднували в колектор. Дві пластини на колекторі залишилися хіба тільки у найпотужніших моторчиків для іграшок. Постійні магніти на нерухомій частині електромотора - статорі - замінили на електромагніти і отримали майже те, що ми бачимо в електромашинах сьогодні.

Якщо ми подаємо в таку електромашину струм, ротор або якір починає обертатися, передаючи обертання валу. Якщо ми обертаємо вал електромашини, то можемо знімати зі щіток або з обмоток статора струм. Не всі електромашини однаково добре працюють в режимах електромотора, так і генератора. Наприклад, автомобільний стартер для запуску двигуна – типовий електромотор, але він нікуди не годиться як генератор. А сучасний автомобільний генератор – такий самий непридатний електромотор. Але є електромашини, які однаково добре працюють і як мотор, і як генератор, їх називають оборотними. Ця властивість досить широко використовується у техніці, зокрема при накопиченні та виділенні енергії.

У 1838 р. електромотори з'явилися на першому електромобілі, що народився набагато раніше першого автомобіля з двигуном внутрішнього згоряння. Він був побудований англійцем Р. Девідсоном у Лондоні і там же випробуваний. У тому ж році інженер Б. С. Якобі встановив електромотор своєї конструкції на катер завдовжки 8,5 м і завширшки 2,1 м, в якому містилося 16 осіб. Катер справив сенсацію, оскільки міг рухатися як за течією річки, так і проти неї. Потужність двигуна була всього 0,5 кВт, мізерна за сьогоднішніми мірками. Живився такий електрокатер від гальванічних елементів.

З того часу електромашини постійного струму принципово не змінювалися.