Maszyny z litym wirnikiem lub z litymi elementami w wirniku stanowią szczególną klasę maszyn elektrycznych prądu przemiennego. Do tego typu maszyn należą między innymi: turbo- i hydrogeneratory synchroniczne, kompensatory synchroniczne, szybkobieżne silniki asynchroniczne z masywnym wirnikiem, maszyny liniowe i obrotowo-liniowe, silniki indukcyjne klatkowe głębokożłobkowe. Wspólną cechą
wymienionych maszyn jest możliwość występowania w litych blokach wirnika prądów wirowych. Zjawisko prądów wirowych wpływa na własności elektrodynamiczne maszyn [36]. Zjawisko to w analizie maszyn elektrycznych jest nadal aktualne.
Klasyczna teoria maszyn elektrycznych bazuje na sprzężeniach magnetycznych obwodów elektrycznych uzwojeń stojana i wirnika oraz wynikających z nich schematach zastępczych maszyn.
Blok lity wprowadza do schematów zastępczych parametry rozłożone, które komplikują analizę stanów elektrodynamicznych. Znane są prace przedstawiające schematy zastępcze maszyn elektrycznych pozwalające analizować stany elektrodynamiczne przejściowe maszyn przy uwzględnieniu wypierania prądu w części wtórnej, w szczególności dotyczy to maszyn indukcyjnych głębokożłobkowych [62, 68, 131, 167]. Cechą wspólną tych prac jest aproksymacja impedancji pręta o parametrach rozłożonych za pomocą zastępczego dwójnika o stałych skupionych. Nürnberg [98] podał aproksymację układu impedancyjnego pręta prostokątnego i trapezowego w żłobku pakietu blach ferromagnetycznych dla części klatki wirnika za pomocą zastępczego układu drabinkowego. Stiebler [157] zaproponował dwuklatkowe przybliżenie wirnika. Pręt podzielono na dwie pojedyncze klatki, w których pominięto wypieranie prądu. Trudność związaną z obliczaniem parametrów ekwiwalentnej podwójnej klatki można obejść i jednocześnie zachować dokładność aproksymacji dzieląc pręt na więcej, wolnych od wypierania prądu, części [16, 40, 109]. W [139] przedstawiono przybliżenie impedancji pręta prostokątnego w żłobku za pomocą układów łańcuchowych. W pracy G.J. Rogersa [144] analizowane są podobne schematy zastępcze uzyskane w wyniku rozkładu w szereg funkcji własnych, funkcji Greena równania cząstkowego dyfuzji opisującej nieustalone procesy elektromagnetyczne pręta. Bolte w pracy [11] przedstawił metodę pozwalającą analizować stany nieustalone silnika głębokożłobkowego o prętach prostokątnych, polegającą na równoczesnym rozwiązywaniu równań różniczkowych cząstkowych, opisujących rozkład gęstości prądu w pręcie oraz równań różniczkowych zwyczajnych dla pozostałych obwodów maszyny.

Spis treści:

Wykaz ważniejszych oznaczeń i objaśnień 
Przedstawienie problemu 
 
Rozdział 1. WIADOMOŚCI WSTĘPNE 
 
Rozdział 2. TRANSFORMACJA UKŁADU WSPÓŁRZĘDNYCH 
 
Rozdział 3. MODELE OBLICZENIOWE WIELOWARSTWOWE MASZYN PRĄDU PRZEMIENNEGO 
3.1. Maszyny liniowe 
3.2. Maszyny obrotowo-liniowe 
3.3. Maszyny głębokożłobkowe 
3.4. Maszyny synchroniczne 
 
Rozdział 4. TRANSFORMACJA DWUOSIOWA 
 
Rozdział 5. WIELOOBWODOWY SCHEMAT ZASTĘPCZY STRONY WTÓRNEJ I JEGO PARAMETRY SKUPIONE DLA PRZYBLIŻONEGO MODELU MASZYNY STANOWIĄCEJ WYCINEK UMYŚLONEJ MASZYNY O WYMIARACH NIESKOŃCZONYCH 
5.1. Rozwiązanie zagadnienia polowego 
5.2. Wyznaczenie elementów schematu zastępczego 
 
Rozdział 6. RÓWNANIA I ROZWIĄZANIE STANU ELEKTRODYNAMICZNEGO 
 
Rozdział 7. ZASTĘPCZE PRZYBLIŻONE ELEKTROMAGNETYCZNE PARAMETRY SKUPIONE MODELI OBLICZENIOWYCH 
7.1. Model jednowarstwowy uproszczonej strony wtórnej 
7.2. Model dwuwarstwowy strony wtórnej 
7.3. Model trójwarstwowy strony wtórnej 
 
Rozdział 8. DYSKUSJA WPŁYWU WYMIARÓW GŁÓWNYCH MASZYNY NA PARAMETRY SKUPIONE SCHEMATU ZASTĘPCZEGO DLA POSZCZEGÓLNYCH MODELI OBLICZENIOWYCH 
 
Rozdział 9. OCENA DOKŁADNOŚCI ODWZOROWANIA ADMITANCJI WYODRĘBNIONEJ GAŁĘZI STRONY WTÓRNEJ PRZEZ PRZYBLIŻONY WIELOOBWODOWY SCHEMAT ZASTĘPCZY 
9.1. Układ jednowarstwowy uproszczonej strony wtórnej 
9.2. Układ dwuwarstwowy strony wtórnej 
9.3. Układ trójwarstwowy strony wtórnej 
 
Rozdział 10. OCENA DOKŁADNOŚCI ODWZOROWANIA ADMITANCJI STRONY PIERWOTNEJ 
 
Rozdział 11. STAN ELEKTRODYNAMICZNY MASZYNY OBROTOWO-LINIOWEJ 
 
Rozdział 12. CHARAKTERYSTYKI STANU USTALONEGO MASZYNY LINIOWEJ PRZY POMINIĘCIU EFEKTÓW SKRAJNYCH WZDŁUŻNYCH 
 
Rozdział 13. MODELE WIELOWARSTWOWE UWZGLĘDNIAJĄCE W SPOSÓB PRZYBLIŻONY EFEKTY KRAŃCOWE MASZYNY LINIOWEJ 
13.1. Wprowadzenie 
13.2. Uwzględnienie zjawisk krańcowych od skończonych wymiarów induktora 
13.2.1. Metoda analityczna 
13.2.2. Metoda numeryczna 
 
Rozdział 14. ODWZOROWANIE SYMETRYCZNEJ MASZYNY INDUKCYJNEJ Z WIRNIKIEM GŁĘBOKOŻŁOBKOWYM PRZEZ PRZYBLIŻONY MODEL O STRUKTURZE WIELOWARSTWOWEJ 
 
Rozdział 15. MODEL TURBOGENERATORA ODWZOROWANY PRZYBLIŻONYM MODELEM MASZYN PRĄDU PRZEMIENNEGO O STRUKTURZE WARSTWOWEJ 
15.1. Charakterystyka modeli warstwowych magneśnicy turbogeneratora na tle dokładnego modelu polowego maszyny analizowanego przy wykorzystaniu metody numerycznej MES-3D bądź MES-2D 
15.2. Transmitancje operatorowe modeli turbogeneratora z warstwową strukturą jego ?strony wtórnej" 
15.3. Porównanie charakterystyk widmowych z metody numerycznej MES-2D i charakterystyk częstotliwościowych wynikających ze struktur warstwowych ?strony wtórnej" 
 
PODSUMOWANIE 
LITERATURA 
 
ZAŁĄCZNIKI 
Z1. Wyznaczenie zastępczych parametrów elektromagnetycznych strony wtórnej 
Z1.1. Układ jednowarstwowy 
Z1.2. Układ dwuwarstwowy 
Z1.3. Układ trójwarstwowy 
Z2. Funkcje pomocnicze dla układu trójwarstwowego 
Z3. Rozkłady miejsc zerowych impedancji operatorowych układów warstwowych 
Z3.1. Układ jednowarstwowy 
Z3.2. Układ dwuwarstwowy 
Z3.3. Układ trójwarstwowy 
Z4. Analiza wpływu mas i momentów bezwładności na kształtowanie przebiegów stanu elektrodynamicznego silnika obrotowo-liniowego 
Z5. Dyskusja i ocena błędów obliczania stanu elektrodynamicznego maszyny na podstawie schematu zastępczego o rezystancji i indukcyjności strony wtórnej zależnych od tzw. chwilowego poślizgu 
 
STRESZCZENIE 
 
ESTIMATION OF THE ELECTROMAGNETIC PARAMETERS DETERMINING THE ELECTRODYNAMIC STATES OF THE ALTERNATING CURRENT MACHINES ANALYSED BY MEANS OF MULTILAYER MODELS 
SUMMARY