تئوری جامع ماشین های الکتریکی

انتشارات نیاز دانش

کتاب:تئوری جامع ماشین های الکتریکی

پس از ترجمه دو جلد کتاب ماشین‌های
الکتریکی و کاربرد که به‌عنوان مرجع اصلی دروس کارشناسی مهندسی برق توسط وزارت
علوم آموزش و فناوری قرار داده شد و نیز ترجمه کتاب الکترونیک قدرت و تالیف کتاب
ماشین‌های الکتریکی مخصوص با توفیقات الهی هم‌اکنون موفق شدم که کتاب حاضر را تحت
عنوان تئوری جامع ماشین‌های الکتریکی برای مقطع کارشناسی ارشد مهندسی برق
(قدرت) را به تالیف برسانم.

مطالبی که در این کتاب قرار داده شده حاصل از قریب 30 سال تجربه
اینجانب در تدریس ماشین‌های الکتریکی در مقاطع کارشناسی و کارشناسی ارشد مهندسی
برق در بعضی از دانشگاه‌های کشور، بخصوص در دانشگاه صنعتی
اصفهان می‌باشد.

در فصل اول این کتاب اشاره‌ای به کاربرد تبدیلات خطی در ماشین‌های
الکتریکی شده‌ است که معمولاً در مراجع دیگر اصولاً یافت نمی‌گردد. فصول بعدی به‌ترتیب
مربوط است به تئوری جامع تبدیل انرژی در سیستم‌های الکترومکانیک تئوری جامع ماشین‌های
dc ، اصول اساسی مورد نیاز برای مدلسازی ماشین‌های ac ، تئوری
جامع ماشین‌های القائی سه‌فاز متعادل و بالاخره در فصل آخر تئوری جامع ماشین‌های سنکرون
سه فاز متعادل ارائه شده است. در فصل 2 بطور بنیادی بر اساس قضیه لانگرانژ و قضیه
تلفاتی رایلی اصول پایه‌ای. تبدیل انرژی انرژی برای هر نوع سیستم الکترومکانیک با
میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی واسطه‌ پیوندی شرح داده شده است. بر اساساین تئوری
می‌توان معدلات تعادلی الکترومکانیک را با هر تعداد از دریچه‌های الکتریکی و
مکانیکی استخراج نمود. همچنین در این فصل بدون استفاده مستقیم از قضایای مذکور روش
استخراج معادلات مذکور بطور مستقیم نیز ارائه شده است. در فصل سوم با معرفی یک
ماشین dcبنیادی (primitive) معادلات ولتاژهای الکتریکی دو محوری برای سیم‌پیچ‌های
این ماشین استخراج که به سادگی قابل انطباق بر روی هر یک از ماشین‌های ‌dc متعارف و رایج می‌باشد. بر اساس
معادلات الکترومکانیکی استخراج شده برای ماشین بنیادیdc، امکان
تجزیه و تحلیل حالت‌های ماندگار و دینامیکی هر یک از ماشین‌های dcوجود دارد. در فصل 4 که در نوع خود بی‌نظیر است، اصول
اساسی مورد نیاز برای مدلسازی ماشین‌های الکتریکی ac مورد بحث
قرار گرفته است. در این فصل ابتدا میدان‌های مغناطیسی حاصل از سیم‌بندی این ماشین­ها
محاسبه و سپس با فرض یک بخش فضایی سینوسوئیدال برای این میدان‌ها، اندوکتانس‌های
ماشین‌های سنکرونی و القائی سه‌فاز محاسبه گردیده‌اند. در پایان این فصل، تئوری
مربوط به تغییر مختصات مرجع که در آن معادلات ولتاژهای ماشین از دستگاه مختصات
مرجع سه‌محوری (یا دستگاه مختصات مرجع متغیرهای ماشین) به یک دستگاه مختصات مرجع
در محوری دلخواه توضیح داده شده است. بر اساس این تبدیل معادلات دیفرانسیلی غیرخطی
با ضرائب متغیر با زمان در دستگاه مختصات مرجع متغیرهای ماشین به معادلات
دیفرانسیل غیر خطی با ضرائب ثابت در دستگاه مختصات مرجع دلخواه تبدیل می‌شوند، نوع
دستگاه مختصات مرجع در محوری دلخواه بر حسب نوع ماشین (القائی و یا سنکرون) و بر
حسب مورد استفاده کاربرد تعیین می‌گردد. در فصل پنجم و ششم این کتاب با استفاده از
مطالب ارائه شده در چهار فصل قبلی بخصوص فصول(1) و(2)و(4)، تئوری جامع ماشین‌های
الکتریکی القائی و سنکرون ارائه شده‌است. سعی شده است در هر فصل تعداد قابل توجهی
مسئله حل شده قرار داده شود که دانشجویان و خوانندگان عزیز را در فهم بهتر مطالب
مطروحه کمک کند. به‌علاوه در هر فصل تمریناتی منظور شده است که پاسخ به آنها می‌تواند
کمک مؤثر و شایان توجهی به فهم عمیق مطالب درسی بنماید. شایان ذکر است که مطالب ارائه
شده در این کتاب صرفاً بر پایه‌ی بیان یک سری فرمول‌های ریاضی قرار ندارد بلکه سعی
شده است با ارائه توضیحات فیزیکی فلسفه و پایه اصولی فرمول‌های مربوط مورد بحث
قرار گیرد. گذشته از آن در هر فصل تعدادی مسئله حل شده و نشده منظور شده که می‌توان
به جرأت گفت تمامی آنها توسط خود مولف طراحی شده است. این مسائل عمدتاً مربوط به
امتحانات درس تئوری جامع ماشین‌های الکتریکی در دانشگاه‌های مختلف بخصوص دانشگاه
صنعتی اصفهان که مولف این درس را تدریس می‌نموده است، می‌باشد.

از ویژگی‌های دیگر
این کتاب آنست که تقریباً در هر فصل تعدادی پروژه شبیه سازی کامپیوتری پیشنهاد شده
که بخصوص این پروژه‌ها در فصل (5و6) عمدتاً مبتنی بر مدلسازی کامپیوتری ماشین‌های
القائی و سنکرون برای خطاهای الکتریکی نامتقارن می‌باشد. قابل ذکر است که در پایان
فصل 6 در یک بخش جداگانه نحوه و متد مدلسازی این ماشین‌ها برای خطا‌های مذکور
تشریح شده‌ است.