Podstawy badań obwodów elektrycznych i elektromagnetycznych dla mechaników

Podstawy badań obwodów elektrycznych i elektromagnetycznych dla mechaników

rok wydania: 2013, wydanie pierwsze
ISBN: 978-83-7348-476-4
ilość stron: 130
format: B5
oprawa: miękka

Opis

Podręcznik przeznaczony jest dla studentów różnych kierunków Wydziału Mechanicznego, w tym międzyuczelnianego kierunku Inżynieria Mechaniczno-Medyczna, prowadzonego wspólnie przez Politechnikę Gdańską i Gdański Uniwersytet Medyczny. W opracowaniu przedstawiono podstawowe cechy obwodów elektrycznych i elektromagnetycznych w różnych zastosowaniach, w tym w maszynach elektrycznych. Podano sposoby badania właściwości tych obwodów w urządzeniach i maszynach. Zaprezentowano również możliwość zastosowania modelowania obwodu elektrycznego, jako analogu przepływu krwi w mózgu. Celem zajęć prowadzonych według niniejszego podręcznika jest ukształtowanie przyzwyczajeń i umiejętności przyszłych inżynierów. Do podstawowych umiejętności każdego inżyniera-praktyka należy sporządzanie dokładnego protokołu wykonanych badań; trzeba przy tym upewnić się, że współpracownicy potrafią biegle odczytywać wskazania mierników. Kolejnym wyższym stopniem umiejętności jest opracowanie sprawozdania z wykonanych badań, w tym wniosków wynikających z indywidualnych właściwości przeprowadzonego pomiaru. Istotny jest dobór metod obliczeniowych prezentacji wyników (dobór skali i jednostek) oraz podstaw teoretycznych przyjmowanych do uzasadnienia otrzymanych rezultatów (lub przyczyn różnic względem teorii), które mogą mieć postać charakterystyk lub parametrów znamiennych dla badanego urządzenia lub maszyny.

Spis treści

Przedmowa / 7

1. Pomiary podstawowych wielkości w obwodach prądu stałego i przemiennego / 9
1.1. Wstęp / 9
1.2. Badania / 27
1.2.1. Pomiary do wyznaczenia rezystancji (>1 Ω) metodą techniczną z dokładnie mierzonym prądem / 27
1.2.2. Pomiary do wyznaczenia rezystancji (<1 Ω) metodą techniczną z dokładnie mierzonym napięciem / 28
1.2.3. Pomiary prądu, napięcia i mocy w obwodzie z odbiornikiem RL + C / 29
1.3. Opracowanie i dyskusja wyników / 30
1.3.1. Wyznaczenie rezystancji (>1 Ω) metodą techniczną z dokładnie mierzonym prądem / 30
1.3.2. Wyznaczenie rezystancji (<1 Ω) metodą techniczną z dokładnie mierzonym napięciem / 30
1.3.3. Obliczenia wielkości elektrycznych w obwodzie z odbiornikiem RL + C / 30
1.4. Pytania kontrolne / 31
1.5. Literatura pomocnicza / 32

2. Badanie zabezpieczeń instalacji i urządzeń elektrycznych przed przeciążeniem i zwarciem / 33
2.1. Wstęp / 33
2.2. Badania / 44
2.2.1. Badania bezpiecznika topikowego / 44
2.2.2. Badania wyzwalacza przeciążeniowego wyłącznika instalacyjnego lub wyłącznika silnikowego / 46
2.2.3. Badania przekaźnika termobimetalowego ze stycznikiem / 48
2.3. Opracowanie i omówienie wyników / 50
2.3.1. Charakterystyka bezpiecznika topikowego / 50
2.3.2. Charakterystyka wyłącznika instalacyjnego i silnikowego / 50
2.3.3. Charakterystyka przekaźnika termobimetalowego / 51
2.4. Pytania kontrolne / 51
2.5. Literatura pomocnicza / 51

3. Badanie krwiobiegu mózgu za pomocą symulacji obwodu elektrycznego / 52
3.1. Wstęp / 52
3.2. Badania / 56
3.2.1. Początkowy stan ustalony / 57
3.2.2. Badanie zaburzeń w krwiobiegu / 59
3.2.3. Badanie wpływu zróżnicowań patologicznych w krwiobiegu mózgu / 61
3.3. Opracowanie wyników / 62
3.3.1. Obliczenia do prezentacji przebiegów / 62
3.3.2. Obliczenia do prezentacji wpływu zróżnicowań patologicznych / 65
3.4. Podsumowanie / 65
3.5. Pytania kontrolne / 65
3.6. Literatura pomocnicza / 66

4. Badanie właściwości silnika asynchronicznego / 67
4.1. Wstęp / 67
4.2. Badania / 70
4.2.1. Oględziny / 70
4.2.2. Pomiar charakterystyki mechanicznej / 70
4.2.3. Pomiar charakterystyk mechanicznych przy zasilaniu z przekształtnika energoelektronicznego / 72
4.2.4. Rejestracja przebiegów / 74
4.3. Opracowanie i omówienie wyników / 75
4.3.1. Obliczenia do charakterystyki mechanicznej przy zasilaniu z sieci / 75
4.3.2. Obliczenia do charakterystyki mechanicznej przy zasilaniu z przekształtnika energoelektronicznego / 76
4.3.3. Obliczenia do prezentacji przebiegów w silniku klatkowym / 79
4.4. Podsumowanie / 81
4.5. Pytania kontrolne / 81
4.6. Literatura pomocnicza / 81

5. Badanie właściwości prądnicy synchronicznej / 82
5.1. Wstęp / 82
5.2. Badania / 86
5.2.1. Oględziny / 86
5.2.2. Pomiar charakterystyki biegu jałowego / 86
5.2.3. Pomiar charakterystyk zewnętrznych / 88
5.2.4. Pomiar charakterystyk regulacyjnych / 90
5.2.5. Pomiar charakterystyki zwarcia / 90
5.3. Opracowanie i omówienie wyników / 92
5.3.1. Przeliczenie charakterystyki biegu jałowego / 92
5.3.2. Obliczenia do charakterystyki zewnętrznej / 93
5.3.3. Obliczenia do charakterystyki regulacyjnej / 95
5.3.4. Obliczenia do charakterystyki zwarcia / 96
5.3.5. Obliczenia reaktancji synchronicznej / 96
5.4. Podsumowanie / 97
5.5. Pytania kontrolne / 97
5.6. Literatura pomocnicza / 97

6. Badanie właściwości silnika prądu stałego / 98
6.1. Wstęp / 98
6.2. Badania / 107
6.2.1. Oględziny / 107
6.2.2. Badanie układu z napięciowym sprzężeniem zwrotnym / 107
6.2.3. Badanie układu z prędkościowym sprzężeniem zwrotnym / 109
6.2.4. Rejestracja kształtu napięcia i prądu / 110
6.3. Opracowanie i omówienie wyników / 111
6.3.1. Obliczenia do charakterystyk mechanicznych przy sprzężeniu napięciowym / 111
6.3.2. Obliczenia do charakterystyk mechanicznych przy sprzężeniu prędkościowym / 112
6.4. Podsumowanie / 113
6.5. Pytania kontrolne / 113
6.6. Literatura pomocnicza / 113

7. Badanie właściwości rozruchowych silników asynchronicznych klatkowych / 114
7.1. Wstęp / 114
7.2. Badania / 121
7.2.1. Próba biegu jałowego / 121
7.2.2. Wyznaczanie prądu rozruchowego z uproszczonej próby zwarcia / 122
7.2.3. Próby wybiegu w celu wyznaczenia momentu bezwładności wirnika badanego silnika / 123
7.2.4. Badania rozruchu za pomocą przełącznika gwiazda–trójkąt / 124
7.2.5. Badania rozruchu przy zastosowaniu urządzenia „softstart” / 125
7.3. Opracowanie i dyskusja wyników / 125
7.3.1. Wyznaczenie momentu bezwładności wirnika silnika dwiema metodami / 125
7.3.2. Wyznaczenie prądu rozruchowego / 127
7.3.3. Opracowanie przebiegów rozruchu gwiazda–trójkąt / 128
7.3.4. Opracowanie przebiegów rozruchu przy zastosowaniu urządzenia „softstart” / 129
7.4. Pytania kontrolne / 129
7.5. Literatura pomocnicza / 129