Ηλεκτρικές μηχανές

Abstract

Το σύγγραμμα καλείται να εξυπηρετήσει τις εκπαιδευτικές ανάγκες των σχετικών με το αντικείμενο των Ηλεκτρικών Μηχανών μαθημάτων, που διδάσκονται σε τμήματα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών, καθώς και σε άλλα τμήματα πολυτεχνικών σχολών των Ανώτατων Εκπαιδευτικών Ιδρυμάτων της χώρας. Αφορά κυρίως την εργαστηριακή πρακτική που συνοδεύει τις συνηθέστερες κατηγορίες Ηλεκτρικών Μηχανών συνεχούς και εναλλασσομένου ρεύματος (Σ.Ρ. και Ε.Ρ.), δηλαδή τους μονοφασικούς και τριφασικούς μετασχηματιστές, τους κινητήρες και τις γεννήτριες Σ.Ρ., και τους κινητήρες και τις γεννήτριες Ε.Ρ. Η κάθε εργαστηριακή εφαρμογή ξεκινά θέτοντας τους ελάχιστους μαθησιακούς στόχους, και συνεχίζει με μια σύντομη αλλά απαραίτητη θεωρητική ανάλυση, περιγράφοντας το φαινόμενο που πρόκειται να εξεταστεί και να μελετηθεί από τον φοιτητή. Κατόπιν, παρατίθεται ο απαιτούμενος εργαστηριακός εξοπλισμός για την πραγματοποίησή της, ενώ ακολουθεί, με μεθοδικό τρόπο, η διαδικασία των συνδεσμολογιών και των απαραίτητων βημάτων και μετρήσεων. Συναντώνται επίσης υπολογισμοί που ζητούνται κατά τη διάρκεια της πραγματοποίησης της άσκησης. Επιπρόσθετα, ως μέρος της κατ’ οίκον εργασίας, ο φοιτητής θα κληθεί -μεταξύ άλλων- να σχεδιάσει χαρακτηριστικά λειτουργίες (γραφικές παραστάσεις συσχέτισης μεγεθών) που επαληθεύουν την αντίστοιχη θεωρία, αλλά και να εξηγήσει, κατά την κρίση και τη γνώση που αποκομίζει, συγκεκριμένα ερωτήματα που του τίθενται για τα φαινόμενα των Ηλεκτρικών Μηχανών που μελέτησε. Άλλα χαρακτηριστικά γνωρίσματα αυτής της σειράς εργαστηριακών εφαρμογών είναι ότι χρησιμοποιούνται: α) πραγματικές συναρμολογούμενες διατάξεις Ηλεκτρικών Μηχανών και β) περιορισμένα Μαθηματικά, με αποτέλεσμα να δίνεται μεγαλύτερη έμφαση στη φυσική κατανόηση των σχετικών θεωριών. Επισημαίνεται, όμως, ότι η απουσία προχωρημένων Μαθηματικών δεν έχει αφαιρέσει την τεχνική αυστηρότητα. Η εκπαιδευτική μέθοδος είναι πειραματικής μορφής και έχει άμεση εφαρμογή, με αποτέλεσμα να προσφέρει αρκετή ευελιξία, ώστε να προσαρμόζεται σε μαθήματα «ενεργειακής» κατεύθυνσης σπουδών. Γενικά, το περιεχόμενο του παρόντος συγγράμματος διαμορφώθηκε κυρίως με γνώμονα τη λιτή αλλά περιεκτική ανάλυση που θα πρέπει να έχει ένα τεχνικό σύγγραμμα για φοιτητές τριτοβάθμιων εκπαιδευτικών ιδρυμάτων με κατεύθυνση Ενεργειακού Ηλεκτρολόγου Μηχανικού.

This book is called to serve the educational needs of the relevant courses within the subject of "Electrical Machines", taught in departments of Electrical & Computer Engineering, as well as other departments of polytechnics of the Higher Education Institutions. It mainly concerns the laboratory practice that accompanies the most common categories of electrical machines of direct and alternating current (D.C. and A.C.), such as single-phase and three-phase transformers, D.C. motors / generators and A.C. motors / generators. Each laboratory application starts by setting the minimum learning objectives and continues with a brief but necessary theoretical analysis, describing the phenomenon to be examined and studied by the student. Then, the required laboratory equipment for its realization is listed and the process of connections and the necessary steps and measurements are followed in a methodical way. There are also calculations requested during the exercise. In addition, as part of the homework, the student will be asked -among other things- to draw/plot operating curves/graphs that verify the corresponding theory, but also to explain, in the judgment and knowledge gained, specific questions set about the phenomena of electric machines he studied. Other features of this series of laboratory applications are that a) actually assembled devices of electrical machines are used and b) limited mathematics are used, resulting in greater emphasis on the physical understanding of the relevant theories. It should be noted, however, that the absence of advanced mathematics has not removed the technical rigor. The educational method is mainly experimental and has a direct application, as a result of which it offers enough flexibility to adapt to "energy" courses. In general, the content of this book was mainly guided by the simple but comprehensive analysis that a technical book for students of higher education institutions as electrical engineers towards "energy" direction, should have.