Электромеханика — Википедия

Комплексная наука
Электромеханика
Тема	Электротехника
Предмет изучения	Преобразование электрической энергии в механическую и наоборот, электрические машины, электромеханические комплексы и системы.
Период зарождения	конец XIX века
Основные направления	Общая теория электромеханического преобразования энергии; Проектирование электрических машин; Анализ переходных процессов в электрических машинах.
Вспомогат. дисциплины	Механика, электродинамика, ТОЭ, электрические аппараты.
Центры исследований
Значительные учёные	Э. Арнольд, Р. Рихтер, Р. Парк, Р. А. Лютер, А. И. Важнов, А. В. Иванов-Смоленский, Л. М. Пиотровский, Д. А. Завалишин, А. И. Вольдек, И. П. Копылов
Электромеханика на Викискладе

Электромеха́ника — раздел электротехники, в котором рассматриваются общие принципы электромеханического преобразования энергии^[1][2] и их практическое применение для проектирования и эксплуатации электрических машин^[3].

Предметом электромеханики является управление режимами работы и регулирование параметров обратимого преобразования электрической энергии в механическую и механической — в электрическую, включая генерирование и трансформацию электрической энергии^[4]

.

Электромеханика как наука рассматривает вопросы создания и совершенствования силовых и информационных устройств для взаимного преобразования электрической и механической энергии, электрических, контактных и бесконтактных аппаратов для коммутации электрических цепей и управления потоками энергии^[5].

В соответствии с общероссийским классификатором специальностей по образованию электромеханика является специальностью высшего профессионального образования, подготовка по которой осуществляется в рамках направления 140600 — «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»^[6][7].

История электромеханики^[2]

Одной из первых работ по электромеханике является работа, посвящённая теории и проектированию обмоток электрических машин постоянного тока, которая была опубликована в 1891 году швейцарским учёным Энгельбертом Арнольдом

[8].

В первые три десятилетия XX в. в трудах Э. Арнольда, А. Блонделя, М. Видмара, Л. Дрейфуса, М. П. Костенко, К. А. Круга и В. А. Толвинского была разработана теория установившихся режимов электрических машин.

В 1895 г. А. Блондель предложил метод двух реакций для анализа синхронных машин.

В 1929 г. Р. Парк^[en], используя метод двух реакций, вывел дифференциальные уравнения синхронной машины, названные его именем.

В 1938—1942 гг. Г. Крон создал обобщенную теорию электрических машин (дифференциальные уравнения идеализированной обобщенной электрической машины) и разработал методы тензорного и матричного анализов электрических цепей и машин.

В 1963 г. И. П. Копылов предложил математическую модель обобщенного электромеханического преобразователя для несинусоидального магнитного поля в воздушном зазоре, применимую для симметричных и несимметричных электрических машин с любым числом фаз обмоток статора и ротора и учитывающую нелинейность изменения их параметров.

Альтернативные определения электромеханики

Академик А. Г. Иосифьян дал общее определение электромеханики: «Электромеханика — наука о движении и взаимодействии вещественных инерциальных макроскопических и микроскопических тел, связанных с электрическими и магнитными полями»

[9]. Учитывая то, что для приведения покоящегося тела в движение требуется действие силы, определение, данное Иосифьяном А. Г., может быть приведено к следующей форме: «Электромеханика — обобщенное учение о силах, действующих в электромагнитном поле и о проблемах, связанных с проявлением этих сил»^[10].

В зарубежных источниках встречается следующее определение: «Электромеханика — технология, рассматривающая вопросы, связанные с электромеханическими компонентами, устройствами, оборудованием, системами или процессами»^[11], где под электромеханическими компонентами подразумеваются электрические машины.

Области знаний, используемые в электромеханике

Основные понятия

Основные законы электромеханики

Как правило, под законами электромеханики подразумевают следующие законы электродинамики, необходимые для анализа процессов и проектирования электромеханических преобразователей^[12].

1. Закон электромагнитной индукции Фарадея:

E=−dΦdt=B⋅ℓ⋅v,{\displaystyle {\mathcal {E}}=-{\frac {d\Phi }{dt}}=B\cdot \ell \cdot v,}

где E{\displaystyle {\mathcal {E}}} — ЭДС, Φ{\displaystyle \Phi } — магнитный поток, B{\displaystyle B} — магнитная индукция в данной точке поля, ℓ{\displaystyle \ell } — активная длина проводника в пределах равномерного магнитного поля с индукцией B{\displaystyle B}, расположенного в плоскости, перпендикулярной к направлению магнитных силовых линий, v{\displaystyle v} — скорость проводника в плоскости, нормальной к B{\displaystyle B}, в направлении, перпендикулярном к ℓ{\displaystyle \ell }.

2. Закон полного тока для магнитной цепи (1-е уравнение Максвелла в интегральной форме):

∮⁡H→⋅dl→=∑i,{\displaystyle \oint {\vec {H}}\cdot {\vec {dl}}=\sum i,}

где H→{\displaystyle {\vec {H}}} — вектор напряженности магнитного поля, dl→{\displaystyle {\vec {dl}}} — элементарное перемещение вдоль некоторого пути в магнитном поле, ∑i,{\displaystyle \sum i,} — величина полного тока, который охватывается контуром интегрирования.

3. Закон электромагнитных сил (закон Ампера).

F=B⋅I⋅ℓ.{\displaystyle F=B\cdot I\cdot \ell .}

Профессор МЭИ Копылов И. П. сформулировал три общих закона электромеханики^[13]:

1-й закон: Электромеханическое преобразование энергии не может осуществляться без потерь, его КПД всегда меньше 100 %.

2-й закон: Все электрические машины обратимы, одна и та же машина может работать как в режиме двигателя так и в режиме генератора.

3-й закон: Электромеханическое преобразование энергии осуществляется неподвижными друг относительно друга полями. Ротор может вращаться с той же скоростью, что и поле (в синхронных машинах), или с другой скоростью (в асинхронных машинах), однако поля статора и ротора в установившемся режиме неподвижны относительно друг друга.

Основные уравнения

1.Основное уравнение электрической машины^[14] — уравнение, связывающее между собой величины диаметра ротора и длины ротора с мощностью двигателя и числом оборотов в минуту:

D2⋅l⋅n1P=5,5⋅103cos⁡φ⋅k1⋅ασ⋅Bm⋅A,{\displaystyle {\frac {D^{2}\cdot l\cdot n_{1}}{P}}={\frac {5,5\cdot 10^{3}}{\cos \varphi \cdot k_{1}\cdot \alpha _{\sigma }\cdot B_{m}\cdot A}},}

где D{\displaystyle D} — диаметр ротора, l{\displaystyle l} — длина ротора, n1{\displaystyle n_{1}} — синхронная скорость вращения ротора в об/мин (равная скорости вращения первой гармоники МДС обмотки статора), P{\displaystyle P} — мощность электрической машины в кВт, cos⁡φ{\displaystyle \cos \varphi } — коэффициент мощности, k1{\displaystyle k_{1}} — обмоточный коэффициент, учитывающий влияние распределения обмотки в пазах и влияние укорочения шага обмотки, Bm{\displaystyle B_{m}} — амплитуда нормальной составляющей магнитной индукции в зазоре машины, A{\displaystyle A} — «линейная нагрузка», равная числу амперпроводников, приходящихся на 1 погонный сантиметр длины окружности статора. Правая часть основного уравнения для данного (известного) типа машины изменяются в сравнительно узких пределах и называется «машинной постоянной» или постоянной Арнольда

CA=D2⋅l⋅n1P.{\displaystyle C_{A}={\frac {D^{2}\cdot l\cdot n_{1}}{P}}.}

2.Уравнения равновесия напряжений обмоток электрической машины — уравнения, составленные для цепей обмоток на основании второго закона Кирхгофа

Для асинхронной машины с короткозамкнутым ротором уравнения равновесия напряжений имеют вид^[15]:

U˙s=Rs⋅I˙s+j⋅xσs⋅I˙s−E˙s{\displaystyle {\dot {U}}_{s}=R_{s}\cdot {\dot {I}}_{s}+j\cdot x_{\sigma s}\cdot {\dot {I}}_{s}-{\dot {E}}_{s}}

0=Rr⋅I˙r+j⋅s⋅xσr⋅I˙r−s⋅E˙r,{\displaystyle 0=R_{r}\cdot {\dot {I}}_{r}+j\cdot s\cdot x_{\sigma r}\cdot {\dot {I}}_{r}-s\cdot {\dot {E}}_{r},}

где U˙s{\displaystyle {\dot {U}}_{s}} — фазное напряжение статора, I˙s{\displaystyle {\dot {I}}_{s}} и I˙r{\displaystyle {\dot {I}}_{r}} — фазные токи статора и ротора, Rs{\displaystyle R_{s}} и Rr{\displaystyle R_{r}} — активные сопротивления обмоток статора и ротора, xσs{\displaystyle x_{\sigma s}} и xσr{\displaystyle x_{\sigma r}} — индуктивные сопротивления рассеяния статора и ротора, E˙s{\displaystyle {\dot {E}}_{s}} и E˙r{\displaystyle {\dot {E}}_{r}} — ЭДС, индуктированные в обмотках статора и ротора результирующим магнитным потоком полей статора и ротора.

3.Уравнение электромагнитного момента

Уравнение электромагнитного момента асинхронной машины имеет вид^[16]:

Me=ms⋅p⋅Us2ωs⋅Rr′/s(Rs+Rr/s)2+(ωs⋅Lk)2,{\displaystyle \mathrm {M} _{e}={\frac {m_{s}\cdot p\cdot U_{s}^{2}}{\omega _{s}}}\cdot {\frac {R_{r}’/s}{(R_{s}+R_{r}/s)^{2}+(\omega _{s}\cdot L_{k})^{2}}},}

где ms{\displaystyle m_{s}} — число фаз обмотки статора, p{\displaystyle p} — число пар полюсов, Us{\displaystyle U_{s}} — действующее значение напряжения статора, ωs{\displaystyle \omega _{s}} — частота тока статора, Rr′{\displaystyle R_{r}’} — активное сопротивление ротора, приведённое к статору, Rs{\displaystyle R_{s}} — активное сопротивление фазной обмотки статора, Lk{\displaystyle L_{k}} — индуктивное сопротивление короткого замыкания, приблизительно равное сумме индуктивности рассеяния статора и приведённой к статору индуктивности рассеяния ротора Lk≈Lsσ+L′rσ{\displaystyle L_{k}\approx Ls\sigma +L’r\sigma }.

Уравнение электромагнитного момента синхронной машины^[15] :

Me=ms⋅Us⋅Eωs⋅xd⋅sin⁡Θ+ms⋅Us22⋅ωs⋅(1xq−1xd),{\displaystyle \mathrm {M} _{e}={\frac {m_{s}\cdot U_{s}\cdot E}{\omega _{s}\cdot x_{d}}}\cdot \sin \Theta +{\frac {m_{s}\cdot U_{s}^{2}}{2\cdot \omega _{s}}}\cdot \left({\frac {1}{x_{q}}}-{\frac {1}{x_{d}}}\right),}

где E{\displaystyle E} — ЭДС, индуктируемая в обмотке статора потоком ротора, Θ{\displaystyle \Theta } — угол нагрузки (угол сдвига фаз между ЭДС и напряжением статора), xd,xq{\displaystyle x_{d},x_{q}} — продольное и поперечное синхронные индуктивные сопротивления обмотки статора.

Вопросы, рассматриваемые в электромеханике

В соответствии с ГОСТом^[4], определяющим содержание подготовки выпускников вузов по специальности «Электромеханика, » в электромеханике рассматриваются следующие вопросы:

Учебники по электромеханике содержат такие темы как^[12]:

Основные проблемы электромеханики

1. Расчет электрических машин с нелинейными параметрами с учетом таких факторов как: насыщение, вытеснение тока, изменение момента инерции, ударные моменты нагрузки, несинусоидальнсть напряжения^[17].
2. Оптимизация электрических машин (по КПД, по отношению момента к массе и др.).

См. также

Примечания

1. ↑ Уайт Д.С., Вудсон Г.Х. Электромеханическое преобразование энергии. — М.-Л.: «Энергия», 1964. — С. 7. — 528 с.
2. ↑ ^{1 2} Глава 6. Электромеханика // История электротехники / под. ред И. А. Глебова. — М.: Изд-во МЭИ, 1999. — 524 с. — ISBN 5-7046-0421-8.
3. ↑ В. В. Виноградов, Г. О. Винокур, Б. А. Ларин, С. И. Ожегов, Б. В. Томашевский, Д. Н. Ушаков. Толковый словарь русского языка: В 4 т. / Под ред. Д. Н. Ушакова. — М.: Гос. изд-во иностр. и нац. слов., 1940. — Т. 4. — 1502 с.
4. ↑ ^{1 2} В.В. Галактионов, Ю.Г. Татур, Н.С. Гудилин, Е.П. Попова. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 180100 — Электромеханика. — Государственный комитет Российской федерации по высшему образованию. — М., 1995. — 26 с.
5. ↑ Высшая Аттестационная Комиссия Министерства образования и науки Российской Федерации. Справочные материалы. (pdf). Паспорта специальностей научных работников. Паспорт специальности 05.09.01 Электромеханика и электрические аппараты.. Проверено 17 июня 2013. Архивировано 18 июня 2013 года.
6. ↑ ОКСО 140600 — Электротехника, электромеханика и электротехнологии
7. ↑ Направления подготовки и специальности высшего профессионального образования. Электромеханика. Российское образование. Федеральный портал
8. ↑ History of the Institute of Electrical Engineering. The Institute of Electrical Engineering (ETI) of the Grand Ducal Technical University of Karlsuhe.. Проверено 26 мая 2013. Архивировано 10 июня 2013 года.
9. ↑ Иосифьян А. Г. Электромеханика в космосе. — «Знание», 1977. — 64 с. — («Космонавтика, астрономия»).
10. ↑ Воробьев В. Е. Основы электромеханики: Письменные лекции.. — СПб.: СЗТУ, 2003. — 79 с.
11. ↑ Steven M. Kaplan. Wiley Electrical and Electronics Engineering Dictionary. — John Wiley & Sons, Inc, 2004. — ISBN 978-0-471-40224-4.
12. ↑ ^{1 2} Гольдберг О.Д., Хелемская С.П. Электромеханика: учебник для студ. высш. учеб. заведений / под. ред. Гольдберга О.Д.. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 512 с. — ISBN 978-5-7695-2886-6.
13. ↑ Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин. Учеб. для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп.. — М.: Высш. шк., 2001. — 327 с.
14. ↑ Основное уравнение электрической машины. Проверено 11 мая 2013. Архивировано 10 июня 2013 года.
15. ↑ ^{1 2} Вольдек А. И. Электрические машины. Учебн. для студ. высш. техн. учеб. заведений.. — изд. 2-е, перераб. и доп.. — Л.: Изд-во «Энергия», 1978. — 840 с.
16. ↑ Juha PyrhЁonen, Tapani Jokinen and Valґeria Hrabovcovґa. Design of Rotating Electrical Machine. — John Wiley & Sons, Ltd., 2008. — С. 330. — 512 p. — ISBN 978-0-470-69516-6.
17. ↑ Копылов И. П. Электромеханические преобразователи энергии. — М.: «Энергия», 1973. — С. 393. — 400 с.

Ссылки

Электромеханика — Википедия

Наука
Электромеханика
Тема	Электротехника
Предмет изучения	Преобразование электрической энергии в механическую и наоборот, электрические машины, электромеханические комплексы и системы.
Период зарождения	конец XIX века
Основные направления	Общая теория электромеханического преобразования энергии; Проектирование электрических машин; Анализ переходных процессов в электрических машинах.
Вспомогат. дисциплины	Механика, электродинамика, ТОЭ, электрические аппараты.
Центры исследований
Значительные учёные	Э. Арнольд, Р. Рихтер, Р. Парк, Р. А. Лютер, А. И. Важнов, А. В. Иванов-Смоленский, Л. М. Пиотровский, Д. А. Завалишин, А. И. Вольдек, И. П. Копылов

Электромеха́ника — раздел электротехники, в котором рассматриваются общие принципы электромеханического преобразования энергии^[1][2] и их практическое применение для проектирования и эксплуатации электрических машин^[3].

Предметом электромеханики является управление режимами работы и регулирование параметров обратимого преобразования электрической энергии в механическую и механической — в электрическую, включая генерирование и трансформацию электрической энергии^[4].

Электромеханика как наука рассматривает вопросы создания и совершенствования силовых и информационных устройств для взаимного преобразования электрической и механической энергии, электрических, контактных и бесконтактных аппаратов для коммутации электрических цепей и управления потоками энергии^[5].

В соответствии с общероссийским классификатором специальностей по образованию электромеханика является специальностью высшего профессионального образования, подготовка по которой осуществляется в рамках направления 140600 — «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»^[6][7].

История электромеханики^[2]

Одной из первых работ по электромеханике является работа, посвящённая теории и проектированию обмоток электрических машин постоянного тока, которая была опубликована в 1891 году швейцарским учёным Энгельбертом Арнольдом^[8].

В первые три десятилетия XX в. в трудах Э. Арнольда, А. Блонделя, М. Видмара, Л. Дрейфуса, М. П. Костенко, К. А. Круга и В. А. Толвинского была разработана теория установившихся режимов электрических машин.

В 1895 г. А. Блондель предложил метод двух реакций для анализа синхронных машин.

В 1929 г. Р. Парк^[en], используя метод двух реакций, вывел дифференциальные уравнения синхронной машины, названные его именем.

В 1938—1942 гг. Г. Крон создал обобщенную теорию электрических машин (дифференциальные уравнения идеализированной обобщенной электрической машины) и разработал методы тензорного и матричного анализов электрических цепей и машин.

В 1963 г. И. П. Копылов предложил математическую модель обобщенного электромеханического преобразователя для несинусоидального магнитного поля в воздушном зазоре, применимую для симметричных и несимметричных электрических машин с любым числом фаз обмоток статора и ротора и учитывающую нелинейность изменения их параметров.

Альтернативные определения электромеханики

Академик А. Г. Иосифьян дал общее определение электромеханики: «Электромеханика — наука о движении и взаимодействии вещественных инерциальных макроскопических и микроскопических тел, связанных с электрическими и магнитными полями»^[9]. Учитывая то, что для приведения покоящегося тела в движение требуется действие силы, определение, данное Иосифьяном А. Г., может быть приведено к следующей форме: «Электромеханика — обобщенное учение о силах, действующих в электромагнитном поле и о проблемах, связанных с проявлением этих сил»^[10].

В зарубежных источниках встречается следующее определение: «Электромеханика — технология, рассматривающая вопросы, связанные с электромеханическими компонентами, устройствами, оборудованием, системами или процессами»^[11], где под электромеханическими компонентами подразумеваются электрические машины.

Области знаний, используемые в электромеханике

Основные понятия

Основные законы электромеханики

Как правило, под законами электромеханики подразумевают следующие законы электродинамики, необходимые для анализа процессов и проектирования электромеханических преобразователей^[12].

1. Закон электромагнитной индукции Фарадея:

E=−dΦdt=B⋅ℓ⋅v,{\displaystyle {\mathcal {E}}=-{\frac {d\Phi }{dt}}=B\cdot \ell \cdot v,}

где E{\displaystyle {\mathcal {E}}} — ЭДС, Φ{\displaystyle \Phi } — магнитный поток, B{\displaystyle B} — магнитная индукция в данной точке поля, ℓ{\displaystyle \ell } — активная длина проводника в пределах равномерного магнитного поля с индукцией B{\displaystyle B}, расположенного в плоскости, перпендикулярной к направлению магнитных силовых линий, v{\displaystyle v} — скорость проводника в плоскости, нормальной к B{\displaystyle B}, в направлении, перпендикулярном к ℓ{\displaystyle \ell }.

2. Закон полного тока для магнитной цепи (1-е уравнение Максвелла в интегральной форме):

∮⁡H→⋅dl→=∑i,{\displaystyle \oint {\vec {H}}\cdot {\vec {dl}}=\sum i,}

где H→{\displaystyle {\vec {H}}} — вектор напряженности магнитного поля, dl→{\displaystyle {\vec {dl}}} — элементарное перемещение вдоль некоторого пути в магнитном поле, ∑i,{\displaystyle \sum i,} — величина полного тока, который охватывается контуром интегрирования.

3. Закон электромагнитных сил (закон Ампера).

F=B⋅I⋅ℓ.{\displaystyle F=B\cdot I\cdot \ell .}

Профессор МЭИ Копылов И. П. сформулировал три общих закона электромеханики^[13]:

1-й закон: Электромеханическое преобразование энергии не может осуществляться без потерь, его КПД всегда меньше 100 %.

2-й закон: Все электрические машины обратимы, одна и та же машина может работать как в режиме двигателя так и в режиме генератора.

3-й закон: Электромеханическое преобразование энергии осуществляется неподвижными друг относительно друга полями. Ротор может вращаться с той же скоростью, что и поле (в синхронных машинах), или с другой скоростью (в асинхронных машинах), однако поля статора и ротора в установившемся режиме неподвижны относительно друг друга.

Основные уравнения

1.Основное уравнение электрической машины^[14] — уравнение, связывающее между собой величины диаметра ротора и длины ротора с мощностью двигателя и числом оборотов в минуту:

D2⋅l⋅n1P=5,5⋅103cos⁡φ⋅k1⋅ασ⋅Bm⋅A,{\displaystyle {\frac {D^{2}\cdot l\cdot n_{1}}{P}}={\frac {5,5\cdot 10^{3}}{\cos \varphi \cdot k_{1}\cdot \alpha _{\sigma }\cdot B_{m}\cdot A}},}

где D{\displaystyle D} — диаметр ротора, l{\displaystyle l} — длина ротора, n1{\displaystyle n_{1}} — синхронная скорость вращения ротора в об/мин (равная скорости вращения первой гармоники МДС обмотки статора), P{\displaystyle P} — мощность электрической машины в кВт, cos⁡φ{\displaystyle \cos \varphi } — коэффициент мощности, k1{\displaystyle k_{1}} — обмоточный коэффициент, учитывающий влияние распределения обмотки в пазах и влияние укорочения шага обмотки, Bm{\displaystyle B_{m}} — амплитуда нормальной составляющей магнитной индукции в зазоре машины, A{\displaystyle A} — «линейная нагрузка», равная числу амперпроводников, приходящихся на 1 погонный сантиметр длины окружности статора. Правая часть основного уравнения для данного (известного) типа машины изменяются в сравнительно узких пределах и называется «машинной постоянной» или постоянной Арнольда

CA=D2⋅l⋅n1P.{\displaystyle C_{A}={\frac {D^{2}\cdot l\cdot n_{1}}{P}}.}

2.Уравнения равновесия напряжений обмоток электрической машины — уравнения, составленные для цепей обмоток на основании второго закона Кирхгофа

Для асинхронной машины с короткозамкнутым ротором уравнения равновесия напряжений имеют вид^[15]:

U˙s=Rs⋅I˙s+j⋅xσs⋅I˙s−E˙s{\displaystyle {\dot {U}}_{s}=R_{s}\cdot {\dot {I}}_{s}+j\cdot x_{\sigma s}\cdot {\dot {I}}_{s}-{\dot {E}}_{s}}

0=Rr⋅I˙r+j⋅s⋅xσr⋅I˙r−s⋅E˙r,{\displaystyle 0=R_{r}\cdot {\dot {I}}_{r}+j\cdot s\cdot x_{\sigma r}\cdot {\dot {I}}_{r}-s\cdot {\dot {E}}_{r},}

где U˙s{\displaystyle {\dot {U}}_{s}} — фазное напряжение статора, I˙s{\displaystyle {\dot {I}}_{s}} и I˙r{\displaystyle {\dot {I}}_{r}} — фазные токи статора и ротора, Rs{\displaystyle R_{s}} и Rr{\displaystyle R_{r}} — активные сопротивления обмоток статора и ротора, xσs{\displaystyle x_{\sigma s}} и xσr{\displaystyle x_{\sigma r}} — индуктивные сопротивления рассеяния статора и ротора, E˙s{\displaystyle {\dot {E}}_{s}} и E˙r{\displaystyle {\dot {E}}_{r}} — ЭДС, индуктированные в обмотках статора и ротора результирующим магнитным потоком полей статора и ротора.

3.Уравнение электромагнитного момента

Уравнение электромагнитного момента асинхронной машины имеет вид^[16]:

Me=ms⋅p⋅Us2ωs⋅Rr′/s(Rs+Rr/s)2+(ωs⋅Lk)2,{\displaystyle \mathrm {M} _{e}={\frac {m_{s}\cdot p\cdot U_{s}^{2}}{\omega _{s}}}\cdot {\frac {R_{r}’/s}{(R_{s}+R_{r}/s)^{2}+(\omega _{s}\cdot L_{k})^{2}}},}

где ms{\displaystyle m_{s}} — число фаз обмотки статора, p{\displaystyle p} — число пар полюсов, Us{\displaystyle U_{s}} — действующее значение напряжения статора, ωs{\displaystyle \omega _{s}} — частота тока статора, Rr′{\displaystyle R_{r}’} — активное сопротивление ротора, приведённое к статору, Rs{\displaystyle R_{s}} — активное сопротивление фазной обмотки статора, Lk{\displaystyle L_{k}} — индуктивное сопротивление короткого замыкания, приблизительно равное сумме индуктивности рассеяния статора и приведённой к статору индуктивности рассеяния ротора Lk≈Lsσ+L′rσ{\displaystyle L_{k}\approx Ls\sigma +L’r\sigma }.

Уравнение электромагнитного момента синхронной машины^[15] :

Me=ms⋅Us⋅Eωs⋅xd⋅sin⁡Θ+ms⋅Us22⋅ωs⋅(1xq−1xd),{\displaystyle \mathrm {M} _{e}={\frac {m_{s}\cdot U_{s}\cdot E}{\omega _{s}\cdot x_{d}}}\cdot \sin \Theta +{\frac {m_{s}\cdot U_{s}^{2}}{2\cdot \omega _{s}}}\cdot \left({\frac {1}{x_{q}}}-{\frac {1}{x_{d}}}\right),}

где E{\displaystyle E} — ЭДС, индуктируемая в обмотке статора потоком ротора, Θ{\displaystyle \Theta } — угол нагрузки (угол сдвига фаз между ЭДС и напряжением статора), xd,xq{\displaystyle x_{d},x_{q}} — продольное и поперечное синхронные индуктивные сопротивления обмотки статора.

Вопросы, рассматриваемые в электромеханике

В соответствии с ГОСТом^[4], определяющим содержание подготовки выпускников вузов по специальности «Электромеханика, » в электромеханике рассматриваются следующие вопросы:

Учебники по электромеханике содержат такие темы как^[12]:

Основные проблемы электромеханики

1. Расчет электрических машин с нелинейными параметрами с учетом таких факторов как: насыщение, вытеснение тока, изменение момента инерции, ударные моменты нагрузки, несинусоидальнсть напряжения^[17].
2. Оптимизация электрических машин (по КПД, по отношению момента к массе и др.).

См. также

Примечания

1. ↑ Уайт Д.С., Вудсон Г.Х. Электромеханическое преобразование энергии. — М.-Л.: «Энергия», 1964. — С. 7. — 528 с.
2. ↑ ^{1 2} Глава 6. Электромеханика // История электротехники / под. ред И. А. Глебова. — М.: Изд-во МЭИ, 1999. — 524 с. — ISBN 5-7046-0421-8.
3. ↑ В. В. Виноградов, Г. О. Винокур, Б. А. Ларин, С. И. Ожегов, Б. В. Томашевский, Д. Н. Ушаков. Толковый словарь русского языка: В 4 т. / Под ред. Д. Н. Ушакова. — М.: Гос. изд-во иностр. и нац. слов., 1940. — Т. 4. — 1502 с.
4. ↑ ^{1 2} В.В. Галактионов, Ю.Г. Татур, Н.С. Гудилин, Е.П. Попова. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 180100 — Электромеханика. — Государственный комитет Российской федерации по высшему образованию. — М., 1995. — 26 с.
5. ↑ Высшая Аттестационная Комиссия Министерства образования и науки Российской Федерации. Справочные материалы. (неопр.) (pdf) (недоступная ссылка). Паспорта специальностей научных работников. Паспорт специальности 05.09.01 Электромеханика и электрические аппараты.. Дата обращения 17 июня 2013. Архивировано 8 июня 2013 года.
6. ↑ ОКСО 140600 — Электротехника, электромеханика и электротехнологии
7. ↑ Направления подготовки и специальности высшего профессионального образования. Электромеханика. Российское образование. Федеральный портал
8. ↑ History of the Institute of Electrical Engineering. The Institute of Electrical Engineering (ETI) of the Grand Ducal Technical University of Karlsuhe. (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 26 мая 2013. Архивировано 16 апреля 2013 года.
9. ↑ Иосифьян А. Г. Электромеханика в космосе. — «Знание», 1977. — 64 с. — («Космонавтика, астрономия»).
10. ↑ Воробьев В. Е. Основы электромеханики: Письменные лекции.. — СПб.: СЗТУ, 2003. — 79 с.
11. ↑ Steven M. Kaplan. Wiley Electrical and Electronics Engineering Dictionary. — John Wiley & Sons, Inc, 2004. — ISBN 978-0-471-40224-4.
12. ↑ ^{1 2} Гольдберг О.Д., Хелемская С.П. Электромеханика: учебник для студ. высш. учеб. заведений / под. ред. Гольдберга О.Д.. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 512 с. — ISBN 978-5-7695-2886-6.
13. ↑ Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин. Учеб. для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп.. — М.: Высш. шк., 2001. — 327 с.
14. ↑ Основное уравнение электрической машины (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 11 мая 2013. Архивировано 9 июня 2016 года.
15. ↑ ^{1 2} Вольдек А. И. Электрические машины. Учебн. для студ. высш. техн. учеб. заведений.. — изд. 2-е, перераб. и доп.. — Л.: Изд-во «Энергия», 1978. — 840 с.
16. ↑ Juha PyrhЁonen, Tapani Jokinen and Valґeria Hrabovcovґa. Design of Rotating Electrical Machine. — John Wiley & Sons, Ltd., 2008. — С. 330. — 512 p. — ISBN 978-0-470-69516-6.
17. ↑ Копылов И. П. Электромеханические преобразователи энергии. — М.: «Энергия», 1973. — С. 393. — 400 с.

Ссылки

Электромеханика Википедия

Наука
Электромеханика
Тема	Электротехника
Предмет изучения	Преобразование электрической энергии в механическую и наоборот, электрические машины, электромеханические комплексы и системы.
Период зарождения	конец XIX века
Основные направления	Общая теория электромеханического преобразования энергии; Проектирование электрических машин; Анализ переходных процессов в электрических машинах.
Вспомогат. дисциплины	Механика, электродинамика, ТОЭ, электрические аппараты.
Центры исследований
Значительные учёные	Э. Арнольд, Р. Рихтер, Р. Парк, Р. А. Лютер, А. И. Важнов, А. В. Иванов-Смоленский, Л. М. Пиотровский, Д. А. Завалишин, А. И. Вольдек, И. П. Копылов

Электромеха́ника — раздел электротехники, в котором рассматриваются общие принципы электромеханического преобразования энергии^[1][2] и их практическое применение для проектирования и эксплуатации электрических машин^[3].

Предметом электромеханики является управление режимами работы и регулирование параметров обратимого преобразования электрической энергии в механическую и механической — в электрическую, включая генерирование и трансформацию электрической энергии^[4].

Электромеханика как наука рассматривает вопросы создания и совершенствования силовых и информационных устройств для взаимного преобразования электрической и механической энергии, электрических, контактных и бесконтактных аппаратов для коммутации электрических цепей и управления потоками энергии^[5].

В соответствии с общероссийским классификатором специальностей по образованию электромеханика является специальностью высшего профессионального образования, подготовка по которой осуществляется в рамках направления 140600 — «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»^[6][7].

Одной из первых работ по электромеханике является работа, посвящённая теории и проектированию обмоток электрических машин постоянного тока, которая была опубликована в 1891 году швейцарским учёным Энгельбертом Арнольдом^[8].

В первые три десятилетия XX в. в трудах Э. Арнольда, А. Блонделя, М. Видмара, Л. Дрейфуса, М. П. Костенко, К. А. Круга и В. А. Толвинского была разработана теория установившихся режимов электрических машин.

В 1895 г. А. Блондель предложил метод двух реакций для анализа синхронных машин.

В 1929 г. Р. Парк^[en], используя метод двух реакций, вывел дифференциальные уравнения синхронной машины, названные его именем.

В 1938—1942 гг. Г. Крон создал обобщенную теорию электрических машин (дифференциальные уравнения идеализированной обобщенной электрической машины) и разработал методы тензорного и матричного анализов электрических цепей и машин.

В 1963 г. И. П. Копылов предложил математическую

Значение слова ЭЛЕКТРОМЕХАНИК. Что такое ЭЛЕКТРОМЕХАНИК?

• электромеханик

  1. квалифицированный рабочий со знанием практической электротехники (и, частично, основ электроники)

  2.

Источник: Викисловарь

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова интервенционизм (существительное):

Кристально
понятно

Понятно
в общих чертах

Могу только
догадываться

Понятия не имею,
что это

Другое
Пропустить

электромеханика — это… Что такое электромеханика?



электромеханика

эле́ктромеха́ника,

эле́ктромеха́ники,

эле́ктромеха́ники,

эле́ктромеха́ник,

эле́ктромеха́нике,

эле́ктромеха́никам,

эле́ктромеха́нику,

эле́ктромеха́ники,

эле́ктромеха́никой,

эле́ктромеха́никою,

эле́ктромеха́никами,

эле́ктромеха́нике,

эле́ктромеха́никах

(Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку»)

.

• электромеханик
• электромеханический

Смотреть что такое «электромеханика» в других словарях:

• электромеханика — электромеханика …   Орфографический словарь-справочник

• ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА — ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА, электромеханики, мн. нет, жен. (тех.). Отдел электротехники, постройка и эксплоатация электрических двигателей, машин. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

• электромеханика — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN electromechanics …   Справочник технического переводчика

• электромеханика — elektromechanika statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electromechanics vok. Elektromechanik, f rus. электромеханика, f pranc. électromécanique, f …   Automatikos terminų žodynas

• электромеханика — elektromechanika statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electromechanics vok. Elektromechanik, f rus. электромеханика, f pranc. électromécanique, f …   Fizikos terminų žodynas

• электромеханика — электромех аника, и …   Русский орфографический словарь

• электромеханика — (1 ж) …   Орфографический словарь русского языка

• электромеханика — электромеха/ника, и …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

• электромеханика — Электротехниканың электр моторлары, машиналары, механизмнары эшләүгә һәм аларны файдалануга караган тармагы …   Татар теленең аңлатмалы сүзлеге

• электромеханика — электр/о/механ/ик/а …   Морфемно-орфографический словарь

электромеханика — это… Что такое электромеханика?



электромеханика

(1 ж)

Орфографический словарь русского языка. 2006.

• электромеханик
• электромеханический

Смотреть что такое «электромеханика» в других словарях:

• электромеханика — электромеханика …   Орфографический словарь-справочник

• ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА — ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА, электромеханики, мн. нет, жен. (тех.). Отдел электротехники, постройка и эксплоатация электрических двигателей, машин. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

• электромеханика — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN electromechanics …   Справочник технического переводчика

• электромеханика — elektromechanika statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electromechanics vok. Elektromechanik, f rus. электромеханика, f pranc. électromécanique, f …   Automatikos terminų žodynas

• электромеханика — elektromechanika statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electromechanics vok. Elektromechanik, f rus. электромеханика, f pranc. électromécanique, f …   Fizikos terminų žodynas

• электромеханика — электромеханика, электромеханики, электромеханики, электромеханик, электромеханике, электромеханикам, электромеханику, электромеханики, электромеханикой, электромеханикою, электромеханиками, электромеханике, электромеханиках (Источник: «Полная… …   Формы слов

• электромеханика — электромех аника, и …   Русский орфографический словарь

• электромеханика — электромеха/ника, и …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

• электромеханика — Электротехниканың электр моторлары, машиналары, механизмнары эшләүгә һәм аларны файдалануга караган тармагы …   Татар теленең аңлатмалы сүзлеге

• электромеханика — электр/о/механ/ик/а …   Морфемно-орфографический словарь

ОАО «Электромеханика» — это… Что такое ОАО «Электромеханика»?

ОАО «Электромеханика»
Тип	Открытое акционерное общество
Год основания	1956
Прежние названия	Завод ТЭМ, ПО «Электромеханика»
Основатели	Министерство радиопромышленности СССР
Расположение	Россия, Пенза, ул. Свердлова, 51, ул. Гоголя, 53
Ключевые фигуры	Наземнов, Андрей Владимирович (генеральный директор)
Отрасль	Приборостроение
Число сотрудников	1200
Сайт	www.elmeh.ru

Открытое акционерное общество «Электромеханика» — промышленное предприятие в Пензе, выпускает приборы контроля параметров движения для локомотивов и электропоездов. Одно из ведущих промышленных предприятий региона ^[1][2].

На предприятии занято около 1200 человек.

ОАО «Электромеханика» входит в партнёрство предприятий «Объединение производителей железнодорожной техники»^[3].

Историческая справка

Предприятие «Завод точной электромеханики» (ТЭМ), ныне ОАО «Электромеханика», основанное 28 января 1956 г., создавалось как филиал завода счётно-аналитических машин (САМ)^[4].

1 апреля 1961 года «Завод точной электромеханики» становится самостоятельным предприятием по производству механизмов и узлов вычислительных машин.

Часть производственных мощностей предприятия была задействована на выпуск продукции оборонного назначения.

Продукция того времени включала счётно-перфорационные машины, опытные образцы специализированных ЭВМ, а также разнообразные электронные приборы.

Продукция предприятия шла на экспорт в социалистические страны, Индию, Сирию и Иран.

В 1976 году на базе завода ТЭМ создано Пензенское производственное объединение «Электромеханика».

В 1980 году в ПО «Электромеханика» было передано производство механических скоростемеров для локомотивов 3СЛ2, до этого выпускавшихся Тбилисским заводом «Тбилприбор».

С 1984 года предприятие переходит к разработке и производству широкого спектра оборудования для атомных электростанций и предприятий топливно-энергетического комплекса.

22 октября 1992 года производственное объединение «Электромеханика» преобразовано в открытое акционерное общество «Электромеханика».

В 1992 году выпускаемые здесь комплексы КПД-3 были включены в Программу по повышению безопасности движения на железнодорожном транспорте (ведомственная программа МПС). Началась массовая установка комплексов на локомотивы разных серий по всей сети железных дорог.^[5][6][7].

В 1993 году предприятие начало производить программируемые контроллеры серии УПУ-ТП для управления технологическими процессами.

В 1999 году создан дорожный контроллер «Каскад». Предприятие перешло к разработке средств управления транспортными потоками

В 2004 году был освоен выпуск комплексов средств сбора и регистрации параметров движения железнодорожного транспорта КПД-3П.^[8]

В 2005 году был освоен выпуск систем для АСУ ТП атомных и тепловых электростанций.

В 2006 году предприятие выпустило серию тепловых завес «PreVenta».

В 2009 году был освоен выпуск комплекса измерительного «КВАРТА» и его модификации «КВАРТА-М» — имеющей свидетельство о метрологической поверке. Комплекс измерительный «КВАРТА» — применяется для измерения и учета количества топлива в баках тепловозов по маршруту.

Директорский корпус

• Сазонов Николай Григорьевич (1961—1976)
• Жилинский Владислав Николаевич (1976—1986)
• Малышев Юрий Михайлович (1987—1988)
• Скляр Игорь Ефимович (1988—1995)
• Овчинников Николай Сергеевич (1995—1999)
• Горланов Алексей Александрович (2000—2004)
• Сегаль Михаил Ефимович (2004—2007)
• Наземнов Андрей Владимирович (с 2007)

Примечания

Ссылки