Niniejszy skrypt odpowiada programowi przedmiotu ?maszyny elektryczne I" prowadzonemu na Wydziale Elektrycznym Politechniki Rzeszowskiej na kierunku ?elektrotechnika" i stanowi pomoc dydaktyczną do obliczeń wykonywanych w
związku z tym przedmiotem. Skrypt w poszczególnych rozdziałach zawiera omówienie podstaw opisu matematycznego maszyn elektrycznych oraz materiał do analizy właściwości statycznych i dynamicznych podstawowych rodzajów maszyn elektrycznych, tj. transformatorów, maszyn indukcyjnych, synchronicznych i komutatorowych. Dobór treści został ograniczony do podstawowych zagadnień ruchowych maszyn elektrycznych, np. nie omówiono obliczeń koniecznych do projektowania maszyn elektrycznych, natomiast bardziej zaawansowane problemy są omawiane dla studentów niektórych specjalności podczas zajęć z przedmiotu ?maszyny elektryczne II". Ponieważ maszyny elektryczne są stosowane jako elementy wykonawcze w wielu układach, w skrypcie zamieszczono szereg przykładów dotyczących ich modelowania i analizy właściwości dynamicznych, dając studentom podstawy do innych przedmiotów, jak teoria sterowania czy automatyka napędu elektrycznego.
Przyjęto następującą strukturę poszczególnych rozdziałów:
? wiadomości wstępne,
? przykłady rozwiązywania zagadnień dla danej maszyny elektrycznej wraz z wynikami obliczeń rachunkowych lub numerycznych,
? zadania do rozwiązania i przykładowe pytania testowe.
Taki układ treści powinien pomóc studentom w przypomnieniu podstawowych zależności, zapoznaniu się z metodyką rozwiązywanych zagadnień i zastosowanymi do ich rozwiązania narzędziami w zamieszczonych przykładach oraz ułatwić przygotowanie się do kolokwiów i egzaminów na podstawie tematów zadań i pytań testowych. Problematyka analizy właściwości maszyn elektrycznych zarówno w stanach ustalonych pracy, jak i stanach nieustalonych wymaga do rozwiązania części zagadnień zastosowania techniki komputerowej. Do obliczeń numerycznych, a także do przedstawienia ich wyników w skrypcie w postaci wykresów zastosowano pakiety programowe Mathcad, Matlab, PSpice, przy czym wybór odpowiedniego oprogramowania był uwarunkowany konkretnie rozważanym zagadnieniem lub względami dydaktycznymi. Zastosowanie tych programów skracado minimum czas potrzebny na wykonanie nawet bardzo skomplikowanych obliczeń oraz pozwala na unowocześnienie i uatrakcyjnienie procesu nauczania. W części zawartych przykładów zamieszczono wydruki tekstów źródłowych odpowiednich programów, których analiza może stanowić podstawę do samodzielnego rozwiązywania przez studentów podobnych zadań. Przedstawione tematy zadań pozostawiono do całkowicie samodzielnego rozwiązania przez studentów; dotyczy to wyboru metody obliczeń, narzędzi obliczeń i dyskusji 0 otrzymanych wynikach.

Spis treści:

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ
WPROWADZENIE

1. PODSTAWY OPISU. MASZYN ELEKTRYCZNYCH
1.1. Wiadomości wstępne
1.2. Obwody elektromagnetyczne
1.3. Przetworniki elektromechaniczne
1.3.1. Równania modeli maszyn elektrycznych
1.3.2. Moment elektromagnetyczny
1.4. Zadania i pytania testowe
1.4.1. Zadania
1.4.2. Pytania testowe

2. TRANSFORMATORY
2.1. Wiadomości wstępne
2.2. Transformator jednofazowy
2.2.1. Obliczanie parametrów schematu zastępczego
2.2.2. Stan jałowy, zwarcia i obciążenia
2.3. Transformator trójfazowy
2.3.1. Grupa połączeń
2.3.2. Właściwości ruchowe
2.4. Stany nieustalone transformatorów
2.5. Zadania i pytania testowe
2.5.1. Zadania
2.5.2. Pytania testowe

3. MASZYNY INDUKCYJNE
3.1. Wiadomości wstępne
3.2. Stan ustalony
3.2.1. Napięcie indukowane, poślizg
3.2.2: Obliczanie parametrów schematu zastępczego
3.2.3. Prądy w stanie ustalonym i charakterystyka mechaniczna
statyczna - równanie Klossa
3.2.4. Bilans mocy
3.3. Właściwości ruchowe silników indukcyjnych
3.3.1. Rozruch
3.3.2. Regulacja prędkości
3.3.3. Hamowanie
3.4. Stany nieustalone dynamiczne maszyn indukcyjnych
3.4.1. Rozruch gwiazda-trójkąt - symulacja w systemie Mathcad
3.4.2. Dynamika silnika dwufazowego - symulacja w systemie Matlab
3.4.3. Przykład symulacji z zastosowaniem programu PSpice
3.5. Zadania i pytania testowe
3.5.1. Zadania
3.5.2. Pytania testowe

4. MASZYNY SYNCHRONICZNE
4.1. Wiadomości wstępne
4.2. Maszyny synchroniczne cylindryczne
4.2.1. Prądnica cylindryczna
4.2.2. Silnik synchroniczny cylindryczny
4.2.3. Kompensator synchroniczny
4.3. Maszyny synchroniczne jawnobiegunowe
4.3.1. Prądnica jawnobiegunowa
4.3.2. Silnik synchroniczny jawnobiegunowy
4.3.3. Kompensator synchroniczny
4.4. Stany nieustalone elektrodynamiczne maszyn synchronicznych
4.4.1. Równania Parka
4.4.2. Rozruch asynchroniczny silnika synchronicznego
4.5. Zadania i pytania testowe
4.5.1. Zadania
4.5.2. Pytania testowe

5. MASZYNY PRĄDU STAŁEGO
5.1. Wiadomości wstępne
5.2. Prądnice prądu stałego
5.3. Silnik bocznikowy i obcowzbudny prądu stałego
5.4. Silnik szeregowy prądu stałego
5.5. Stany nieustalone elektrodynamiczne maszyn komutatorowych
5.6. Zadania i pytania testowe     
5.6.1. Zadania     
5.6.2. Pytania testowe     

LITERATURA     
DODATEK