6

1. WPROWADZENIE

Przez system rozumiemy uporządkowany układ elementów, pomiędzy którymi zachodzą określone relacje tworzące pewną całość. Zatem system elektromechaniczny jest to układ, w którym występują elementy gromadzące, a także rozpraszające zarówno energie elektryczne, jak i mechaniczne, wzajemnie na siebie oddziałujące. Jednak jeśli jeden z rodzajów energii jest wielkościowo dominujący, to generator lub magazyn drugiego typu energii jest albo pomijany, albo też zastępowany jego charakterystyką statyczną. Stąd też przez system elektromechaniczny będziemy rozumieli tylko takie układy, w których energie elektryczne i mechaniczne są wielkościowo ze sobą porównywalne. Oczywiście, tak ogólnie podana definicja obejmuje również maszyny elektryczne - zwłaszcza dużych i największych mocy. I tak jest w istocie. Jednak teoria maszyn elektrycznych stała się osobną dyscypliną wiedzy i jako taka nie będzie tutaj rozpatrywana. Natomiast same maszyny elektryczne są przeważnie elementami bardziej złożonego systemu elektromechanicznego.

Szybki rozwój elektroniki i energoelektroniki spowodował znaczne przyspieszenie przebiegów przejściowych w układach napędowych. Nader często energo-elektroniczne układy zasilające maszyny elektryczne powodują występowanie składowych przemiennych w momencie elektrycznym tych silników. W takiej i w podobnych sytuacjach niezbędna jest ochrona przed skutkami tych składowych. Najczęściej ochrona taka polega na stosowaniu różnego typu wibroizolacji. W trzynastym rozdziale niniejszego podręcznika powiemy nieco o tych zagadnieniach, tak aby inżynier elektryk mógł porozumieć się w tych sprawach z inżynierem mechanikiem specjalizującym się w tej dziedzinie. Natomiast postęp w konstruowaniu układów przenoszących momenty (siły), większa precyzja w doborze parametrów konstrukcyjnych, a co za tym idzie - mniejsze wartości współczynników bezpieczeństwa powodują istotną zmianę relacji między energiami zawartymi w elementach elektrycznych i mechanicznych. Dotyczy to w szczególności nowoczesnych układów napędowych dużych mocy, a także tych układów, w których relacje takie są celowym zamierzeniem konstruktorów. Wszystko to razem wymaga od projektantów i eksploatatorów takich urządzeń zwiększonej świadomości na temat zachodzących zjawisk, ale też wiedzy, jak ich ewentualnym szkodliwym skutkom przeciwdziałać.

Opis matematyczny systemu elektromechanicznego zawsze prowadzi do równań różniczkowych nieliniowych. W efekcie rozwiązania tych równań zależą nieliniowo od parametrów tych równań, od warunków początkowych, ale też od rodzaju i wielkości wymuszeń. Stąd w niniejszym podręczniku zajmiemy się jedynie szczególnymi przypadkami pracy wybranych tylko systemów i to w warunkach