Dynamika maszyn elektrycznych prądu przemiennego

Książka obejmuje rozszerzony zakres wybranych działów teorii maszyn elektrycznych, będących przedmiotem wykładów Autora - wybitnego specjalisty w dziedzinie maszyn elektrycznych, układów elektromaszynowych i zagadnień regulacji - dla studentów specjalności: maszyny elektryczne i urządzenia elektryczne, elektroenergetyka, przetwarzanie i użytkowanie energii elektrycznej, trakcja elektryczna. Obejmuje ona również materiał wykładany dla słuchaczy studiów doktoranckich i podyplomowych prowadzonych przez Instytut Maszyn i Urządzeń Elektrycznych Politechniki Śląskiej. Stanowi ona również bogaty w treści podręcznik do wykładu dynamika maszyn elektrycznych, przeznaczonego dla studentów Wydziału Elektrycznego (specjalność: maszyny i urządzenia elektryczne, przetwarzanie i użytkowanie energii elektrycznej i inżynieria elektryczna w transporcie).

Książka ta powinna zainteresować także szerokie grono inżynierów elektryków zajmujących się projektowaniem, badaniem i eksploatacją maszyn elektrycznych i układów napędowych.

W książce zawarta została metoda analizy stanów nieustalonych: elektromagnetycznych i elektrodynamicznych, obejmująca rozwiązywanie równań stanu nieustalonego na podstawie modeli matematycznych, w których zapisane równania są najprostsze, a przy tym pozwalają na uzyskanie wystarczającego przybliżenia, uzasadnionego w technice. Ograniczono się do analizy symetrycznych maszyn prądu przemiennego. Omówiono przy tym sposoby określania parametrów elektromagnetycznych maszyn w ujęciu operatorowym.

Przedstawione zostały także właściwości regulacyjne maszyn synchronicznych i asynchronicznych.

W książce została zawarta również analiza szczególnych przypadków pracy maszyn występujących w praktyce, do których zaliczyć trzeba m.in. stan nieustalony przy stałej prędkości wirowania silnika indukcyjnego po włączeniu do sieci sztywnej, powtórne załączenie maszyny indukcyjnej do sieci sztywnej, zasilanie silnika indukcyjnego poprzez sterownik napięcia itp.

W odniesieniu do maszyn synchronicznych omówione zostały, m.in., przypadki zawarcia nieustalonego: symetrycznego i niesymetrycznego, praca asynchroniczna maszyny synchronicznej z siecią sztywną, oscylacje kąta obciążenia maszyny synchronicznej przy współpracy z siecią sztywną. Należy przy tym odnotować, że rozwój układów elektromaszynowych, a szczególnie wprowadzenie przekształtników do wzbudzenia generatorów synchronicznych i zasilania silników synchronicznych, postęp w dziedzinie napędów przekształtnikowych z silnikami indukcyjnymi o prędkości regulowanej w szerokim zakresie itp., znalazł w obecnej postaci książki wyraźne odzwierciedlenie.

Oprócz rozważań poświęconych ściśle stanom nieustalonym, w książce zawarto niezbędne informacje dotyczące pracy w warunkach ustalonych, a także informacje na temat doświadczalnego wyznaczania niektórych parametrów maszyn prądu przemiennego.

Jak wspomniałem wcześniej, książka jest bardzo dobrze zilustrowana, w szczególności wykresami przebiegów nieustalonych, uzyskanymi poprzez algorytmizację i implementację komputerową odpowiednich równań i zależności. Rozwój techniki komputerowej i oprogramowania stał się czynnikiem sprzyjającym postępom w zakresie symulacji przebiegów nieustalonych w maszynach elektrycznych, podobnie jak przyczynił się do dokładniejszego wyznaczenia parametrów maszyn uzyskiwanych poprzez komputerowe obliczenia polowe, do których Autor także nawiązuje w swej książce.

W stosunku do książki tegoż autora pt.: „Stany nieustalone maszyn elektrycznych prądu przemiennego", wydanej w roku 1986 przez WNT, której nakład został dawno wyczerpany, zawiera znacznie uzupełniony i rozszerzony materiał naukowy, podany w przejrzystej formie i bardzo dobrze zilustrowany.

Na zakończenie chciałbym podkreślić niezwykłą komunikatywność zawartego wykładu, odnoszącego się przecież do bardzo trudnych fizykalnie i obliczeniowo zagadnień charakteryzujących stany dynamiczne w maszynach elektrycznych prądu przemiennego, co jest największą zasługą Autora książki.

Przegląd elektrotechniczny 2/99, Prof. dr hab. Kazimierz Zakrzewski