Współczesne Maszyny i Napędy Elektryczne

Prezentacja na temat: "Współczesne Maszyny i Napędy Elektryczne"— Zapis prezentacji:

1 Współczesne Maszyny i Napędy Elektryczne
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Współczesne Maszyny i Napędy Elektryczne

2 Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych
Dr inż. Witold Kubiak, st. wykł. www: tel:

3 Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych

4 Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych
Podstawy zjawisk elektromagnetycznych w elektro-mechanicznym przetwarzaniu energii Podstawowe wielkości i zależności elektryczne Podstawowe wielkości i właściwości magnetyczne Podstawowe wielkości mechaniczne Przemiana energii Fundamentalne prawa elektromagnetyzmu

5 Podstawowe wielkości elektryczne
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe wielkości elektryczne E - siła elektromotoryczna (SEM) – [V] (wolt) U - napięcie (różnica potencjału) – [V] (wolt) I - prąd – [A] (amper) DC – prąd stały (Direct Current): (prawo Ohm’a) gdzie: R - rezystancja – [Ω] (om)

6 AC – prąd przemienny (Alternating Current)
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych AC – prąd przemienny (Alternating Current) - wartość chwilowa gdzie: - częstość kątowa (pulsacja) - [rad/s]

7 AC – prąd przemienny - wartość chwilowa
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych AC – prąd przemienny - wartość chwilowa gdzie: - częstość kątowa - [rad/s] Upeak , (Um) - wart. szczytowa (maks.) URMS , (U) - wart. skuteczna Uav wart. średnia wyprostowana

8 AC – prąd przemienny Prawo Ohm’a: gdzie impedancja Z :
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych AC – prąd przemienny Prawo Ohm’a: gdzie impedancja Z :

9 AC – prąd przemienny Reaktancja X zależy od typu elementu biernego.
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych AC – prąd przemienny Reaktancja X zależy od typu elementu biernego. Reaktancja indukcyjna: Reaktancja pojemnościowa:

10 Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych
AC – prąd przemienny Reaktancja wprowadza przesunięcie fazowe pomiędzy prądem i napięciem. Prąd wyprzedzający napięcie Napięcie wyprzedzające prąd

11 Podstawowe zależności w obwodach elektrycznych
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe zależności w obwodach elektrycznych Prawa Kirchoff’a:

12 AC – prąd przemienny System trójfazowy
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych AC – prąd przemienny System trójfazowy

13 AC – prąd przemienny System trójfazowy
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych AC – prąd przemienny System trójfazowy Trójkąt (Δ, D, d) Gwiazda ( , Y, y)

14 Podstawowe wielkości magnetyczne
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe wielkości magnetyczne F - siła magnetomotoryczna (SMM) – [A] (amper) H - natężenie pola magnetycznego – [a/m] (amper na metr) B - gęstość strumienia magnetycznego – [T] (tesla) F - strumień magnetyczny – [Wb] (weber) (prawo Hopkinson’a) gdzie: R - reluktancja – [1/h] (1/henr)

15 Podstawowe zależności magnetyczne
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe zależności magnetyczne - siła magnetomotoryczna - strumień magnetyczny - analogia prawa Kirchoff’a

16 Podstawowe właściwości magnetyczne
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe właściwości magnetyczne Charakterystyka magnesowania materiałów ferromagnetycznych μ0 - przenikalność magnetyczna próżni [H/m] (henr na metr) μr - przenikalność względna (ralative) [-]

17 Podstawowe właściwości magnetyczne
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe właściwości magnetyczne Histereza w materiałach ferromagnetycznych BR - remanencja HC - koercja

18 Podstawowe wielkości mechaniczne
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe wielkości mechaniczne Ruch prostoliniowy F - siła – [N] (niuton) x - położenie – [m] (metr)] - prędkość – [m/s] (metr na sekundę) - przyspieszenie – [m/s2] (metr na sekundę kwadrat) (II prawo Newton’a)

19 Podstawowe wielkości mechaniczne
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe wielkości mechaniczne Ruch obrotowy - moment obrotowy – [Nm] (niuton metr) α - położenie kątowe – [rad] (radian) - prędkość obrotowa – [rad/s] (radian na sekundę) - przyspieszenie kątowe – [rad/s2] (radian na sekundę kwadrat) (analogia prawa Newton’a)

20 Konwersja energii (przetwarzanie)
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Konwersja energii (przetwarzanie)

21 Przetwarzanie mocy Sprawność
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Przetwarzanie mocy Sprawność

22 Moc elektryczna DC – prąd stały AC – prąd przemienny, jednofazowy
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Moc elektryczna DC – prąd stały AC – prąd przemienny, jednofazowy moc pozorna: moc czynna: moc bierna:

23 Moc elektryczna AC – prąd przemienny, system trójfazowy moc pozorna:
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Moc elektryczna AC – prąd przemienny, system trójfazowy moc pozorna: Trójkąt (Δ, D, d) Gwiazda ( , Y, y)

24 Moc mechaniczna Ruch prostoliniowy: Ruch obrotowy:
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Moc mechaniczna Ruch prostoliniowy: Ruch obrotowy:

25 Podstawowe prawa elektromagnetyzmu
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe prawa elektromagnetyzmu Prawo Ampere’a:

26 Podstawowe prawa elektromagnetyzmu
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe prawa elektromagnetyzmu Prawo przepływu:

27 Podstawowe prawa elektromagnetyzmu
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe prawa elektromagnetyzmu Prawo Faraday’a (indukcji elektromagnetycznej):

28 Podstawowe prawa elektromagnetyzmu
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe prawa elektromagnetyzmu Prawo Faraday’a (indukcji elektromagnetycznej):

29 Podstawowe prawa elektromagnetyzmu
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe prawa elektromagnetyzmu Siła Ampere’a

30 Podstawowe prawa elektromagnetyzmu
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe prawa elektromagnetyzmu Siła Lorentz’a (Laplace’a)

31 Podstawowe prawa elektromagnetyzmu
Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Podstawowe prawa elektromagnetyzmu Siła elektromagnesu gdzie:

32 Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych
Dziękuję za uwagę