Wykaz zagadnień z przedmiotu

Elektromechaniczne Przetwarzanie Energii,

obowiązujących do egzaminu z tego przedmiotu w roku akad. 2008/09

1. Warunki elektromechanicznego przetwarzania energii konieczne, wystarczające i

dodatkowe (tzn. wymagania stawiane konstrukcjom przetworników).

2. Metody obliczania sił i momentów w elektromechanicznych przetwornikach energii:

• metoda globalna, oparta na zasadzie zachowania energii,

• metody lokalne wykorzystujące efekty naprężeń powierzchniowych.

3. Energia i koenergia nieliniowego i liniowego układu uzwojeń sprzężonych magnetycznie.

4. Konstrukcja elektromechanicznych przetworników energii o ruchu obrotowym, elementy

obwodu magnetycznego, rozkład przestrzenny zezwojów uzwojeń, cel tego rozkładu.

5. Pole magnetyczne w szczelinie powietrznej elektromechanicznego przetwornika

energii o ruchu obrotowym - metoda obliczeń. Funkcja przepływu, funkcja permeancji

jednostkowej szczeliny powietrznej, rozkład natężenia pola oraz indukcji w szczelinie.

6. Strumień wektora indukcji magnetycznej i strumień sprzężony z uzwojeniem.

Indukcyjności uzwojeń elektromechanicznych przetworników energii - metoda obliczeń,

uwzględnienie rozkładu uzwojenia przy obliczaniu strumienia sprzężonego z uzwojeniem.

7. Generatory trójfazowe prądu przemiennego synchroniczne - konstrukcja generatora z

cylindrycznym rotorem, zasada działania, wykres wskazowy, schemat zastępczy, reaktancja

oddziaływania twornika, reaktancja rozproszenia, reaktancja synchroniczna.

8. Dwuosiowy model 3-fazowej maszyny synchronicznej jawnobiegunowej - równania

dla stanów dynamicznych we współrzędnych 0dq, macierz transformacyjna, cel stosowania

transformacji współrzędnych

9. Opis 3-fazowej maszyny synchronicznej jawnobiegunowej współpracującej z siecią

energetyczną w stanie ustalonym, pole wirujące, wykres wskazowy, kąt mocy, praca

silnikowa i prądnicowa, regulacja współczynnika mocy, krzywe V.

10. Opis 3-fazowego generatora synchronicznego jawnobiegunowego współpracującego z

siecią wydzieloną w stanie ustalonym, podstawowe charakterystyki: biegu jałowego,

zwarcia, zewnętrzna, regulacyjna.

11. Warunki dodatkowe przetwarzania energii w maszynie synchronicznej.

12. Trójfazowe maszyny indukcyjne - budowa, rodzaje, zasada działania silnika, definicja

poślizgu. Opis maszyny indukcyjnej zasilanej z symetrycznej sieci 3-fazowej przy stałej

prędkości obrotowej w stanie ustalonym - schemat zastępczy, równanie charakterystyki

mechanicznej, przebieg tej charakterystyki dla typowych maszyn, zakres pracy silnikowej,

prądnicowej i hamulcowej.

13. Warunki dodatkowe przetwarzania energii w maszynie indukcyjnej, regulacja prędkości,

problemy i metody rozruchu, straty poszczególne i sprawność.

14. Trójfazowe maszyny indukcyjne - model matematyczny w przestrzeni 0dq dla stanów

dynamicznych, macierz transformacyjna, cel stosowania transformacji współrzędnych.

15. Maszyny z komutatorem - budowa, uzwojenia wirnika, rola komutatora w tworzeniu

magnetycznej konfiguracji wirnika. Równania dynamiki maszyny z jedną parą szczotek

„prawidłowo ustawionych”.

16. Budowa i schemat zastępczy transformatora, parametry schematu, napięcie zwarcia.

17. Podstawowe typy maszyn komutatorowych prądu stałego - warunki dodatkowe

przetwarzania energii, charakterystyki mechaniczne silników szeregowych i

obcowzbudnych, regulacja prędkości, problemy i metody rozruchu.

18. Silniki komutatorowe szeregowe prądu przemiennego (uniwersalne) - równania,

charakterystyki mechaniczne, warunki dodatkowe przetwarzania energii

19. Ogólne zasady elektromechanicznego przetwarzania energii: zasada najmniejszego

działania Hamiltona, funkcja Lagrange'a, równania Eulera, równanie d'Alemberta-

-Lagrange'a, równania Lagrange'a II rodzaju (wg podrozdziału 1.3 i Dodatku D1.3

podręcznika [1]).

20. Równania dynamiki prostych układów elektromechanicznych (wg Dodatku 2

podręcznika [1]).

21. Podstawowe typy elektromaszynowych elementów wykonawczych automatyki i robotyki:

silniki skokowe, reduktorowe, reluktancyjne, komutatorowe (wg podrozdziałów 4.4, 5.6.2,

5.6.3, 6.8 oraz rozdziału 7 podręcznika [1] oraz Wykładu XIV i XV skryptu [2]).

Literatura:

1. J.Skwarczyński, Z.Tertil: Elektromechaniczne przetwarzanie energii. Uczelniane

Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2000.

2. J.Skwarczyński: Wykłady z Maszyn Elektrycznych. Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne

PWSZ w Tarnowie, Tarnów 2007.

---