Электротехника

Рассмотрены основные методы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока и методы его торможения, приведены соответствующие схемы включения, формулы, необходимые для расчета исследуемых характеристик двигателей, выпускаемых в настоящее время промышленностью.

Методические указания содержат основные теоретические сведения, необходимые для понимания работы регистров, и знакомят с основными способами кодирования информации цифровыми сигналами, а также с алгоритмами сложения и вычитания чисел.

Содержат основные теоретические сведения, необходимые для понимания, анализа работы счетчиков и дешифраторов. Рассмотрено целевое назначение счетчиков, простых и реверсивных.

В методических указаниях представлена лабораторная работа, в процессе которой проводится исследование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором; экспериментально определяются основные технические данные двигателя; рассмотрены устройство, принцип действия, характеристики двигателя.

Рассмотрены способы управления электроприводом переменного тока с помощью преобразователя частоты и программируемого логического контроллера. Исследованы системы управления скоростью и положением ротора электродвигателя. В результате моделирования выявлено влияние структуры регуляторов скорости и положения, а также их настроек на качество управления. Даны экспериментальные подтверждения результатов моделирования, а также оценка степени соответствия выбранной математической модели реальному приводу.

В методических указаниях описано исследование основных свойств двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, его устройство, принцип действия, характеристики и способы регулирования частоты вращения.

Рассмотрены режимы работы двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением при пуске и торможении, а также его рабочие характеристики в условиях изменяющихся параметров цепи управления. Приведены справочные данные о двигателях.

В методических указаниях описаны основные свойства линейных электрических цепей синусоидального тока, а также порядок исследования режимов резонанса напряжений и токов.

В методических указаниях рассмотрена методика определения основных параметров источников энергии постоянного тока и режимов их работы в неразветвленных и разветвленных электрических цепях.

В методических указаниях даны необходимые теоретические сведения, задания, порядок выполнения работы, электрические схемы, таблицы для записи экспериментальных и расчетных значений требуемых величин.

Рассмотрены рупорная и диэлектрическая стержневая антенны и их основные характеристики. Описан метод измерения коэффициента усиления антенны с использованием плоского проводящего экрана, приведена схема лабораторной установки.

Рассмотрены основные методы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя и его торможения, приведены схемы включения и формулы, необходимые для расчета исследуемых характеристик выпускаемых промышленностью двигателей.

Рассмотрены схемы построения передающей и приемной активных фазированных антенных решеток (АФАР) и их модулей. Описана методика расчета энергетического потенциала АФАР, а также способы формирования диаграмм направленности и управления ими, измерения основных характеристик АФАР. Приведены схемы лабораторных установок.

Рассмотрены схемы управляемых и неуправляемых выпрямителей. Представлены электрические схемы исследуемых устройств, таблицы для экспериментальных данных и расчетные формулы.

Приведены необходимые теоретические сведения об оптимальных обнаружителях и различителях сигналов корреляционного типа, описана лабораторная установка для экспериментального исследования корреляционного приемника.

В работе исследованы основные характеристики и параметры асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при частотном регулировании. Сформулированы задания, контрольные вопросы, содержание отчета, дано описание лабораторного стенда. Для студентов 3-4 курсов факультетов СМ, РК, Э и МТ.

Исследовано функционирование защитного зануления электропотребителей, питающихся от трехфазных пятипроводных сетей с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ. Рассмотрено назначение РЕ-проводника сети, заземления нейтрали источника тока, повторного заземления РЕ-проводника и их влияние на условия безопасности при косвенном прикосновении к зануленным частям электрооборудования, случайно оказавшимся под напряжением в результате замыкания на них фазы сети.

Дана методика исследования опасности поражения человека током в трехфазной электрической сети. Для студентов всех специальностей МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Рассмотрен порядок исследования и оценки электробезопасности при работе человека с ручной электрической машиной.

Изложен материал по лабораторной работе «Измерение температуры термопреобразователем сопротивления в комплекте со вторичным прибором». Приведено описание экспериментальной установки, даны краткие теоретические положения по изучаемой теме, изложен порядок проведения работы.

Целью диссертационной работы является исследование возможных путей повышения точности МО в системах мобильной связи классическими методами радиопеленгации: угломерным и дальномерным в условиях воздействия многолучевости, а также минимизация погрешностей, обусловленных особенностями применяемых методов МО. В частности, предлагается повышать точность позиционирования за счет использования высокоподнятой приемной антенны. Под высокоподнятой антенной (ВПА) понимается антенная система, поднятая на высоту, много большую, чем высота городской застройки. Такую систему можно реализовать с помощью привязного аэростата, аэрозонда или высотного дирижабля. Погрешность определения азимутов при использовании угломерного метода МО предлагается уменьшать применением адаптивных сферических антенных решеток. Ошибку временной синхронизации при использовании дальномерного метода предлагается оценивать и минимизировать с помощью фильтра Калмана.

Приведены результаты исследования разработанных авторами схемотехнических и математических моделей полупроводниковых преобразователей, содержащих согласующие трансформаторы с пульсирующими и вращающимися магнитными полями. Схемотехнические модели выпрямителей и инверторов, построенные на базе трансформаторов с вращающимися магнитными полями, разработаны в программной среде Micro-Cap и Matlab. Выполнены исследования спектральных составов питающих и выходных токов и напряжений преобразователей и установлены связи между качеством выходных токов и напряжений и числом пар силовых ключей коммутаторов, сделаны выводы об эффективности преобразователей с разным числом пар силовых ключей. Математическая модель выпрямителя на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем разработана в программной среде MatLab-Simulink и предназначена для исследования динамических режимов работы преобразователя нового типа.

Шумоподобные сигналы широко применяются для передачи полезной информации и обеспечения синхронизации. Представляет интерес разработка метода декодирования широкого класса шумоподобных сигналов, формируемых комбинированием нескольких исходных компонентных М-последовательностей по тому или иному правилу. Проведенные исследования основаны на положениях теории полей Галуа и на структурных свойствах шумоподобных сигналов. Показано, что разложение комбинированных кодовых последовательностей на компоненты возможно путем решения системы уравнений, связывающих между собой координаты элементов поля Галуа и входные символы декодируемой кодовой последовательности.

Определена оптимальная с позиции расхода энергии траектория управляемого движения электрически заряженных масс в электромагнитном пространстве, что позволяет расширить имеющиеся представления о возможных оптимальных перемещениях в гравитационных и электромагнитных полях и закладывает математические основы для реализации в будущем сверхдальних и сверхбыстрых полетов в космосе.

Предложен метод имитации псевдослучайных сигналов с энергетическими характеристиками, инвариантными к обобщенному временному сдвигу в системах счисления с переменным основанием, использующий каноническое и спектральное представления случайных процессов в базисе обобщенных функций Крестенсона и приводящий к эффективным алгоритмам имитации различной вычислительной сложности.

Приведены исследования характера переходных процессов при управлении инерционными объектами с запаздыванием. Экспериментально определены параметры переходных процессов и степень их влияния на величину инерционного роста регулируемой величины при воздействии на объект одиночным импульсным сигналом. Предложена зависимость для определения величины инерционного роста от выявленных параметров.

Описана цифровая система фазовой синхронизации с равномерной дискретизацией и аналогово-цифровым преобразованием до петли фазовой автоподстройки. На основе метода D-разбиения определены области асимптотической устойчивости рассматриваемой системы третьего порядка. Выявлены области значений параметров k[1], k[2], k[3], при которых все корни характеристического уравнения линейного приближения рассматриваемой дискретной нелинейной системы на комплексной плоскости находятся внутри единичной окружности.

Изучено влияние нагрузки на гармонический состав тока и напряжения в основной сети электроснабжения. Выявлены источники, которые вызывают искажение кривых тока и напряжения, и получены соответствующие гармонические спектры.

Предложен метод расчета операционных усилителей на основе использования топологических графов, что позволяет резко сократить объем вычислений за счет перехода от принципиальных электрических схем узлов средств измерений непосредственно к графам и к функциям преобразования.

Проведено исследование погрешностей селектора октантов, входящего в структуру АЦП сигналов синусно-косинусного вращающегося трансформатора. Изложены основные принципы и особенности работы селектора октантов. Получены и представлены аналитические зависимости погрешностей. Даны рекомендации по использованию данных зависимостей при метрологическом обеспечении производства. Предложен способ повышения точности работы селектора октантов.

Рассмотрены тензопреобразователи давления на основе керамики и полупроводникового чувствительного элемента со структурой кремний на сапфире. Проведены исследования нелинейности и вариации выходного сигнала, температурного дрейфа керамических преобразователей с использованием различных видов керамики. Температурная погрешность керамических тензопреобразователей оказалась существенно ниже, чем у серийно выпускаемых преобразователей давления, а точности керамических и серийно выпускаемых тензопреобразователей сравнимы.

Рассматриваются вопросы измерения частоты сетевого напряжения по трем мгновенным значениям при наличии высших гармоник. Построена модель измерения частоты сетевого напряжения в системе MathLab. Сделаны выводы о возможности применения метода на практике.

На основе метода D-разбиения, модернизированного применительно к анализу дискретных систем, получены и проанализированы общие условия асимптотической устойчивости дискретных систем синхронизации (N+2) -го порядка, в которых моменты выделения сигнала, содержащего информацию о разности фаз, и формирования на его основе выходного сигнала фазового дискриминатора разделены интервалом времени (задержкой) длительностью в N тактов дискретизации.

Рассмотрены вопросы развития и современного состояния энергетики возобновляемых источников, проанализированы причины бурного роста мощности установок на основе ВИЭ, особенно ветровой и солнечной энергии. Детально проанализирован опыт законотворческой работы по поддержке развития ВИЭ и меры, принимаемые в России. Даются технические схемы и установки по использованию отдельных видов возобновляемой энергии, методики определения их параметров. Учитывая случайно-детерминированный характер прихода энергии ВИЭ, для создания надежной системы энергоснабжения дается классификация видов и методы аккумулирования, а также методы комплексного использования энергии ВИЭ. Подробно рассмотрены наиболее эффективные методы аккумулирования с использованием принципов гидравлического аккумулирования энергии ВИЭ.

Кривые силы света (КСС) светодиодов можно разделить на две обширные группы: КСС ламбертовского типа и КСС в форме крыла летучей мыши. Каждая из этих групп имеет свои собственные характерные особенности и достоинства. Считая каждый отдельный светодиод (СД) точечным источником света с КСС в форме крыла летучей мыши, мы в первом приближении проанализировали светильники, содержащие по несколько расположенных на плоской поверхности СД и предназначенные для требующих равномерной освещенности областей применения, таких как общее освещение. Посредством моделирования и проведенных в первом приближении расчетов мы проанализировали влияние, оказываемое на равномерность освещенности несколькими определяющими форму крыла летучей мыши параметрами (характерный угол, отношение силы света в направлении оптической оси к силе света в направлении характерного угла), и получили оптимизированные с точки зрения обеспечения равномерного общего освещения параметры крыла летучей мыши, причем за основу были взяты высота подвеса светильника с СД и расстояние между СД при различном расположении СД в светильниках (линейные светильники, кольцевые светильники, матричные светильники и т. д. ).

Проведено обследование туннелей автомагистралей с различной ориентацией въездных порталов, цель которого состояла в непрерывном измерении яркости адаптации в подъездных зонах туннелей. Обследовано рабочее состояние туннелей. Оказалось, что использующиеся при проектировании значения яркости адаптации и уточненные результаты измерений практически совпадают для 7-ми туннелей из 10-ти. Для остальных 3-х туннелей расхождение лежит в пределах 20%. Что касается относительной продолжительности работы осветительных установок въездных зон туннелей, то результаты обследования очень близки к оценочным для облачной погоды и не очень близки для ясной погоды. Значения яркости адаптации, используемые при проектировании осветительных установок въездных зон туннелей, должны совпадать со значениями, используемыми для управления этими осветительными установками, и выбор адекватных осветительных приборов должен базироваться на реальных значениях яркости адаптации.

Использование светорегуляторов (темнителей), учитывающих уровень естественного освещения, хорошо известно в проектировании энергоэффективных систем освещения зданий. В настоящей статье анализируется работа автоматических светорегуляторов с фоторезисторным фотодатчиком с учетом базы данных по естественному освещению для Индии. Изучены рабочие характеристики одного из разрабатываемых светорегуляторов при его применении в одной из университетских аудиторий в Колкате (22, 53о СШ, 88, 33о ВД). Для оценки значений опорного напряжения светорегулятора (поддерживающего требуемый средний уровень смешанного освещения в разных зонах рабочей поверхности) при разных уровнях естественного освещения светорегулятор имитировался с помощью подсистемы SIMULINK пакета MATLAB (с использованием некоторых экспериментальных данных). Результаты показали, что смешанная освещенность на рабочей поверхности может поддерживаться на заданном уровне с погрешностью не более + 10 %.

Рассмотрена специфика двух существенно разных методов измерения светового потока источников света со сложным пространственным светораспределением: гониометрического и "интегрирующей сферы". Отмечено, что измерения светового потока источников света гониометрическим методом, считаясь перспективными по точности и "информативности", требуют серьезных затрат времени. Метод "интегрирующей сферы" позволяет проводить измерения светового потока источников света с произвольным светораспределением в пространстве на порядки быстрее, чем гониометрический метод. При использовании в качестве регистрирующего устройства спектрофотоколориметра "ТКА ВД" для определения цветовых характеристик источников света появляется возможность одновременно получать данные о спектральном составе, цветовых характеристиках и световом потоке светодиодов.

Государственная корпорация "Российская корпорация нанотехнологий" (РОСНАНО) учреждена федеральным законом 139-ФЗ от 19 июля 2007 г. для "реализации государственной политики в сфере нанотехнологий, развития инновационной инфраструктуры в сфере нанотехнологий, реализации проектов создания перспективных нанотехнологий и наноиндустрии". Корпорация решает эту задачу, выступая соинвестором в нанотехнологических проектах со значительным экономическим или социальным потенциалом. Финансовое участие корпорации на ранних стадиях проектов снижает риски ее партнеров - частных инвесторов. Корпорация участвует в создании объектов нанотехнологической инфраструктуры, таких как центры коллективного пользования, бизнес-инкубаторы и фонды раннего инвестирования. РОСНАНО выбирает приоритетные направления инвестирования на основе долгосрочных прогнозов развития, к разработке которых привлекаются ведущие российские и мировые эксперты. Статья посвящена одному из важнейших направлений деятельности РОСНАНО - становлению и развитию освещения светодиодами, прежде всего, неорганическими светодиодами.

Приведены результаты исследования изменений светотехнических характеристик семи распространенных моделей компактных люминесцентных ламп со встроенным электронным пускорегулирующим аппаратом и, для сравнения, лампы накаливания общего назначения при снижении напряжения питающей сети до уровня, при котором данная КЛЛ еще продолжает функционировать. Полученные результаты позволяют более осознанно подходить к применению КЛЛ и проводить рекламно-просветительскую работу в пользу них среди населения.

В статье на нескольких примерах, основанных на реальном опыте эксплуатации осветительных установок и собственных исследованиях, показано, насколько может быть полезной информация "из первых рук". При этом в статье лишь фрагментарно рассмотрен вопрос, связанный с влиянием конструктивных особенностей световых приборов на их тепловой режим и эксплуатационные свойства.

Описаны исследования методами расчетного и экспериментального моделирования эффективности горизонтальных полых световодов с коллекторной и выводной панелями лазерной резки как средства естественного освещения.

За последние два года ведущие электроламповые фирмы решали, в основном, тактические задачи, важнейшие из которых заставляют пересматривать некоторые традиционные представления и влияние на общий впечатляющий прогресс мировой светотехники. Рассмотрены основные представленные новинки по отдельным видам источников света: люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы, металлогалогенные и натриевые лампы ВД, светодиоды и светотехнические изделия с ними.

В статье обсуждается вопрос: с кем должен быть связан метод измерения зрительных реакций второго порядка: со средним гражданином или с тренированным наблюдателем, хорошо адаптированным к этой зрительной задаче. Демонстрируются некоторые данные, отражающие переходные эффекты обучения зрительному восприятию, собранные в ходе выполнения исследовательской программы, посвященной глобальным зрительным реакциям второго порядка, таким как определение зрительной уравновешенности.

Компактные люминесцентные лампы начали применять для экономичного освещения жилых помещений. В статье представлен проект по управлению энергопотреблением со стороны потребителя на базе 105 квартир с целью определения энергосбережения в жилом секторе Турции.

В статье описаны аспекты восприятия и измерения цвета - физического и психофизического - и разработки интегрального колориметра на основе новой трехцветной колориметрической системы КЗФ.

Настоящая статья посвящена оптимизации интеллектуальной системы управления дорожным освещением с помощью поиска возможных способов использования яркостей дорожного покрытия как управляющего параметра для интеллектуальной системы управления дорожным освещением. Были проведены измерения яркостей дорожного покрытия для изучения влияния различных погодных условий на распределение этих яркостей.

Предлагаемый метод расчета закрытых бактерицидных облучателей для обеззараживания воздушной среды помещений, несмотря на оценочный характер, может сокращать число макетных образцов при разработке этих изделий.

О реализации в Китае программы по созданию "интеллектуальных" сетей энергоснабжения.

Состояние и перспективы российского рынка беспроводного оборудования обсуждались на партнерской конференции по беспроводным технологиям "БЕСЕДА-15" (БЕспроводные СЕти передачи ДАнных). Впечатлениями о работе юбилейной "БЕСЕДЫ" поделился С. О. Рыбалко, руководитель направления беспроводных технологий компании CompTek, организатора конференции.