Электротехника

Рассмотрены базовые вопросы электропривода постоянного тока: основные уравнения, характеристики и режимы электродвигателя постоянного тока при независимом возбуждении; исследование системы «тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока»; исследование системы подчиненного регулирования тиристорного электропривода постоянного тока с внешним контуром скорости, а также электропривода переменного тока; исследование асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором; исследование систем «преобразователь частоты – асинхронный электродвигатель».

В данном учебном пособии изложены основные положения теории сигнальных графов, позволяющей эффективно рассчитывать линейные электрические цепи. Представленный в пособии учебный материал охватывает такие теоретические разделы, как: «Построение нормализованного и ненормализованного сигнального графа» «Преобразование сигнальных графов» «Решение сигнальных графов» «Построение сигнальных графов электрических цепей и их расчеты при помощи графов». Весь представленный теоретический материал проиллюстрирован на конкретных примерах, с подробными решениями.

Рассмотрены современные автоматизированные электрические приводы постоянного и переменного тока различных производственных механизмов и технологических комплексов. Пособие соответствует требованиям ФГОС ВО по следующим направлениям подготовки бакалавров: 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника», профиль «Энергообеспечение предприятий»; 13.03.02 «Электроэнерге- тика и электротехника», профиль «Электроснабжение», «Менеджмент в электр энергетике и электротехнике»; 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» профиль «Инжиниринг технологического оборудования»; 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств», профиль «Автоматизация технологических процессов и производств».

Изложены необходимые теоретические положения основных разделов АЭП.

Излагаются основы функционирования автоматизированных систем управления (АСУ) технологическим процессом (ТП) на тепловых электрических станциях. Обозначены цели функционирования верхнего общестанционного и блочного уровня АСУ ТП. Поясняются основные принципы управления тепломеханическим оборудованием энергоблоков, порядок взаимодействия функциональных групп тепломеханического оборудования в рабочих и аварийных режимах. Рассматриваются особенности АСУ ТП энергоблока, выполненной на базе современных программно-технических средств. Отдельное внимание уделено организационным вопросам эксплуатации АСУ ТП тепловых электростанций.

В учебном пособии изложены рекомендации по автоматизированному проектированию устройств электроснабжения железнодорожного, городского, трубопроводного транспорта и их инфраструктуры. Рассмотрены основы автоматизации процесса проектирования с применением современных технических и программных средств (систем автоматизированного проектирования), методики расчета токов нагрузки и токов короткого замыкания, используемые в пакетах программ, а также электрические схемы распределительных устройств тяговых и трансформаторных подстанций.

В учебном пособии изложены рекомендации по автоматизированному проектированию устройств электроснабжения железнодорожного, городского, трубопроводного транспорта и их инфраструктуры. Рассмотрены основы автоматизации процесса проектирования с использованием современных технических и программных средств, в целом представляющие собой системы автоматизированного проектирования (САПР), методики расчета токов нагрузки и токов короткого замыкания, используемые в пакетах программ, а также электрические схемы распределительных устройств тяговых и трансформаторных подстанций. Особое внимание уделено автоматизированной технологии проектирования устройств электроснабжения электротранспорта и нефтегазового комплекса.

Звуковой сигнал, передаваемый по каналам звукового вещания, был и будет востребован в общем ряду с большим количеством альтернативных источников информации. Рассмотрены основные характеристики сигналов и каналов звукового вещания, базовые процедуры, используемые при обработке звукового вещательного сигнала (ЗВС); основные алгоритмы обработки сигнала в канале передачи. Проведен анализ и оценка искажений сигнала на всех этапах его передачи – от первичного цифрового преобразования до аудиопроцессорной обработки. Особое внимание уделено авторами алгоритмам обработки и проблеме объективной оценки качества ЗВС в системах, не нормируемых в рамках современного метрологического обеспечения.

В учебном пособии рассмотрены вопросы анализа обнаружителей сигналов при проведении лабораторного практикума по курсу «Радиотехнические системы передачи информации». Предназначается для студентов специальностей 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы», 11.05.02 «Специальные радиотехнические системы» и 11.05.04 «Инфокоммуникационные технологии и системы специальной связи» дневной и дистанционной форм обучения, а также специалистов, повышающих квалификацию в центрах переподготовки кадров.

Рассмотрены вопросы разработки апертурных антенн в печатном исполнении; а также вопросы их электродинамического моделирования, системы автоматизированного проектирования и области применения таких электродинамических структур. Особое внимание уделено вопросам разработки адекватных математических моделей для них с учетом возможности их комплексного использования в современных радиоэлектронных системах, например, для создания зеркальных антенн с плоскими рефлекторами, планарных линз, печатных фазированных антенных решеток и т.д. Описан комплекс вычислительных программ автоматизированного проектирования апертурных антенн в печатном исполнении. Исследованы электродинамические характеристики антенн данного класса и даны рекомендации для их автоматизированного проектирования. Теоретические материалы подкреплены результатами экспериментальных исследований и примерами расчетов.

Представлены тексты для освоения английской терминологии из области энергетики, грамматический материал для обучения чтению, переводу и аннотированию, а также дополнительные упражнения для самостоятельной работы.

Рассматриваются основные понятия, методы анализа цепей с взаимной индуктивностью, а также резонансные режимы. Во многих электротехнических устройствах используются явление взаимной индукции и резонансные режимы. Освоение особенностей расчета таких цепей имеет важное значение для формирования навыков анализа электротехнических устройств. Показано применение компьютера для расчета и схемотехнического моделирования данных цепей, что является важным при дальнейшем анализе различных процессов в электрических и электронных цепях практически любой сложности.

В учебном пособии рассматриваются теоретические вопросы анализа комплексных характеристик линий без потерь, даются пояснения к структуре круговой диаграммы и примеры ее использования для расчета комплексных сопротивлений и проводимостей линии без потерь при произвольной нагрузке. Приведены различные примеры анализа комплексных характеристик линий без потерь, в том числе задачи по расчету согласующих устройств с помощью круговой диаграммы. Предназначено для самостоятельной работы студентов, а также может быть полезно преподавателям при организации учебного процесса.

Рассматривается преобразование и регулирование электрической энергии источников постоянного тока, питающих транспортные средства, оснащённые тяговыми приводами, силовые электрические цепи которых выполнены на сильноточных полупроводниковых элементах.

Рассмотрены основы теории автоматического регулирования линейных систем: основные понятия и принципы управления, математическое описание систем регулирования, устойчивость и качество систем регулирования. Изложены физические основы регулирования напряжения и реактивной мощности, частоты и активной мощности. Показано получение линеаризованных уравнений и структурной схемы простой регулируемой электрической системы. Приведено описание систем регулирования возбуждения и скорости вращения синхронных машин. Рассмотрены модели систем возбуждения, регуляторов возбуждения, системных стабилизаторов и регулятора скорости вращения гидрогенератора. Изложены начальные шаги по использованию Simulink для моделирования динамических систем.

Приведены описания и функциональные схемы исследовательских стендов. Составлены программы практических занятий и даны указания по порядку выполнения пунктов программ. Изложены теоретические сведения, необходимые для расчета характеристик производственных механизмов и электроприводов, предусмотренных в расчетной части программ занятий.

Изложены необходимые теоретические положения основных разделов АЭП. Рассмотрены вопросы, связанные с расчетом и построением механических характеристик электроприводов постоянного и переменного тока.

Рассматриваются особенности подвижного состава электрического транспорта как объекта автоматического управления при различных уровнях автоматизации. Приведены основы автоматического регулирования и управления, в том числе с применением телемеханики. Рассмотрены основные элементы систем, применяемые при построении автоматизированного тягового привода.

Рассмотрены вопросы о жизненном цикле автоматизированных систем, представлены компоненты автоматических систем регулирования и приведены типовые схемы регулирования технологических процессов котла на тепловых электрических станциях.

Пособие дополняет основной список литературы по курсу «Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства радиоэлектронных средств». Обсуждаются современные методы и типовые задачи автоматизации технического документооборота современного радиотехнического предприятия.

Международный научно-технический и теоретический журнал, публикует оригинальные и обзорные статьи по основным направлениям теории и техники антенн, фидерных устройств и электродинамики СВЧ. Основан А.А. Пистолькорсом. Включен в Перечень ВАК.

Методические указания содержат теоретические сведения о методах атомно-силовой микроскопии, принципах формирования изображений поверхности в результате АСМ-диагностики, описание хода выполнения лабораторных работ, варианты индивидуальных заданий и формы представления отчетов по лабораторным работам.

В монографии представлены материалы анализа современных микропроцессорных устройств применяемых в электроэнергетике. Представлены основные параметры микропроцессорных устройств предназначенных для защиты от внешних коротких замыканий в электроустановках напряжением выше 1 кВ, защиты силовых трансформаторов, синхронных и асинхронных электродвигателей, КРУ, ТПА, шинных конструкций и кабельных линий.

Содержат 120 вариантов, скомпонованных из 41 различной расчетной схемы, и исходных данных к ним, а также краткие указания к выполнению курсовой работы № 1 по дисциплине «Теоретические основы электротехники».

Рассмотрены наиболее распространенные типы антенн. Даны определения основных электрических характеристик передающих и приемных антенн, особое внимание уделено диаграммам направленности и поляризационным характеристикам. Для выделенных диапазонов частот рассмотрены особенности конструктивного выполнения антенн. Изложены основы теории приемных и передающих антенн, теории антенных решеток и теории электромагнитного поля во взаимосвязи с применением их основных положений в антенной технике. Отдельная глава посвящена полосковым антеннам.

Раскрыты научные основы прогнозирования инфокоммуникаций на основе выявления этапов научно-технического прогресса, закономерностей отраслевого развития, формирования информационного общества и требований экономики к уровню развития инфокоммуникаций и ее инфраструктуре. Особое внимание уделено методическому аппарату комплексной системы прогнозирования развития инфокоммуникаций на средне- и долгосрочную перспективы с учетом выявленных закономерностей, влияния макроэкономических и отраслевых факторов, научно-технического прогресса, характера потребления инфокоммуникационных услуг, расчеты по которому подкреплены фактическими данными и аналитическими выкладками.

В учебном пособии рассматриваются вопросы использования аппаратных средств в телекоммуникационных системах и средствах связи. Приводится базовая информация по аппаратным средствам, сведения по архитектуре и способам построения современных аппаратным средствам. Даются общие сведения по архитектуре, характеристикам и способам применения сетевых процессоров, процессоров ввода/вывода, процессоров цифровой обработки сигналов. Приводятся сведения по тенденциям развития аппаратных средств.

Федеральное агентство связи 1 сентября 2017 г. на базе Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ) провело научно-техническую конференцию «Актуальные вопросы телекоммуникаций - Росинфоком 2017». На конференции рассмотрен широкий круг проблем, охватывающих такие сферы как: обработка сигналов в системах телекоммуникаций, обеспечение информационной безопасности в мультисервисных сетях связи; антенны и СВЧ устройства систем связи, волоконно-оптические линии передачи телекоммуникационных сетей будущего, подготовка специалистов для отрасли инфокоммуникаций нашей страны.

Представлена технология проведения аварийно-восстановительных работ на ВОЛП, даны сведения по объему и последовательности проведения работ, составу и комплектации аварийно-восстановительных бригад, методам проведения измерений при АВР на ВОЛП, особенностям монтажа оптических кабельных вставок.

Методические указания содержат 64 варианта заданий, скомпонованных из различных электрических схем, моделирующих однофазные и трёхфазные цепи, и исходных данных к ним, а также краткие методические указания к выполнению расчетно-графического задания.

В пособии рассмотрены вопросы анализа и моделирования формирователей и обнаружителей сигналов при проведении лабораторных и практических занятий.

Методические указания составлены в соответствии с учебным планом и программой курса «Автоматизация управления системами электроснабжения». Содержат основные требования к проектированию релейной защиты элементов системы электроснабжения промышленного предприятия.

Содержит теоретический материал, необходимый для проведения практических и лабораторных работ по дисциплине «Электропривод». Изложены основные положения электропривода, подробно рассмотрены структурные схемы и переходные процессы электропривода.

В электроэнергетике получило активное развитие направление, связанное с использованием установок распределенной генерации (РГ), находящихся в непосредственной близости от потребителей электроэнергии. Особую актуальность задача внедрения современных установок РГ приобретает при модернизации систем электроснабжения (СЭС), удаленных от сетевой инфраструктуры.

Рассмотрены основные особенности систем спутникового широкополосного доступа для аэромобильных абонентов. Применительно к созданию перспективной отечественной аэромобильной станции Ка-диапазона. работающей с отечественными спутниками высокой пропускной способности, проведен анализ энергетического потенциала и отношения сигнал/ шум, определяющего достижимую скорость передачи информации в прямой линии при использовании стандарта DVB-S2X

Представлен алгоритм мониторинга состояния изоляции измерительных трансформаторов напряжения в цепи генераторного напряжения электростанций. Предложен принцип построения системы мониторинга, и оценена достоверность контроля состояния измерительного трансформатора напряжения

Рассмотрена обработка динамограмм в контроллерах систем автоматизации нефтедобывающих скважин, эксплуатируемых штанговыми глубинными насосами

Материал методического пособия представляет собой часть курса лекций для студентов очной и очно-заочной форм обучения физического факультета. На основе монографий, учебников, научных статей, различных электронных источников рассматриваются основные современные и перспективные на правления функциональной электроники.

Дано систематизированное изложение результатов анализа и синтеза систем синхронизации непрерывного и дискретного характера. Используются несколько методов анализа: строгие методы на основе теории марковских процессов и цепей, приближенные методы усреднения и кумулянтов. Широко использованы численно-аналитические методы исследования. Синтез систем основан на теории оптимальной нелинейной фильтрации Стратоновича.

В монографии рассмотрен вопрос важности поддержания качества электрической энергии, в том числе такого параметра как отклонение напряжения. Проведенный анализ данных по отклонению напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ для различных категорий потребителей электрической энергии показал, что в электрической сети преобладает перенапряжение. Наибольшая частота появления установившегося отклонения напряжения зафиксирована в диапазоне напряжений 5…7,5% и она составляет 68 случаев. В свое очередь известно, что отклонение напряжения негативно сказывается на работе оборудования, снижая его срок службы и качество его работы, при этом увеличивая потребление электроэнергии. Встречное регулирование не всегда способно обеспечить должное регулирование напряжения у потребителей, поэтому был сделан вывод о необходимости ведения исследования в области разработки системы адаптивного автоматического регулирования напряжения, которая бы позволила решить данную задачу, основываясь при регулировании напряжения только на фактические значения напряжений у потребителей. Разработанные способы автоматического регулирования напряжения позволяют на основе действующего напряжения, согласно алгоритму, определять коэффициент регулирования напряжения и на его основании производить регулирование напряжения. Описан способ регулирования напряжения с введением задержки на время регулирования. Описанные способы позволяют повысить автоматизацию, энергоэффективность ЛЭП 0,38 кВ и сократить негативные моменты, связанные с отклонением напряжения, получив положительный экономический эффект.

Проведен анализ качества различной высокоточной эфемеридно-временной информации (ЭВИ) на предмет возможности ее использования для расчета позиции низкоорбитального космического аппарата (КА). С этой целью были выбраны критерии оценки качества высокоточной ЭВИ, разработана методика и проведены соответствующие экспериментальные исследования, получены численные результаты, характеризующие качество высокоточной ЭВИ. Сделаны выводы о потенциальной точности местоопределения низкоорбитального КА при использовании финальной ЭВИ и высокоточной ЭВИ реального времени

Рассмотрен фильтр Калмана и записаны математические модели навигационных наблюдений для организации функционирования высокоточного абсолютного режима местоопределения. Анализируются особенности решения навигационной задачи в случае расположения навигационной аппаратуры потребителя на низкоорбитальном космическом аппарате (КА). Записаны уравнения фильтра Калмана, показано формирование вектора оцениваемых параметров, вектора наблюдения и матрицы наблюдений, матрицы шумов наблюдений и формирующей матрицы с учетом специфики решения задачи высокоточного местоопределения для низкоорбитального КА.

Рассмотрены методы выделения объектов изображений посредством инвариантных функций моментов, организации иерархических агломеративных алгоритмов, промежуточных и главных моментов инерции. Проведен синтез методов цепного кодирования контуров изображений и моментных инвариантных функций

Рассматриваются характеристики трафика сетей связи нового поколения (NGN). Показаны отличительные особенности указанного трафика и рассмотрены модели обслуживания трафика с непуассоновскими потоками. Предлагаются интервальные методы анализа очередей пакетов трафика общего вида, основанные на определении числа заявок на интервалах обслуживания. Рассмотрены классы и механизмы управления трафиком, а также средства мониторинга и анализаторы протоколов трафика мультисервисных сетей.

Приведены результаты исследований взаимосвязей главных компонент ортогонального разложения, выполняемого по методу главных компонент, с формой исследуемых суточных графиков электрической нагрузки на примере максимальных нагрузок Северной части энергосистемы Республики Таджикистан. Показано, что характер взаимосвязей зависит от вида матрицы исходных данных (центрированная или нецентрированная). Для нецентрированных суточных графиков мощности первая компонента связана с величиной среднего за сутки значения графика нагрузки, а вторая и третья компоненты – с ординатами на отдельных временных интервалах максимальных суточных графиков энергосистемы (утренний и вечерний максимумы, дневные и ночные часы). Для центрированных данных определяющими являются взаимосвязи с ординатами суточного графика для первой и второй компонент и в меньшей степени для третьей компоненты. Выявленные закономерности могут использоваться для повышения точности долгосрочного прогнозирования максимальных нагрузок энергосистемы

Исследован новый метод измерения интегральных характеристик по мгновенным значениям гармонических сигналов, основанный на формировании дополнительного сигнала напряжения с последующей коррекцией его мгновенных значений. Приведены результаты анализа влияния квантования мгновенных значений на погрешность измерения параметров сигналов

Рассмотрена возможность адаптации измерительной системы к изменяющимся условиям путем управления потоком входной информации как для структуры, так и способа обработки информации. Представлены математическая модель функционирования измерительной системы со случайной структурой и выражения, описывающие процедуру управления процессом измерения в измерительной системе. Приведены задачи управления измерениями в зависимости от конкретного вида управления, а также цели управления, при которых обеспечиваются наилучшие условия измерения

Рассмотрена аппроксимационная модель сигнала в измерительной системе определения расхода нефти, а также регистрирующая в нефтяном потоке наличие частиц примесей с оценкой их размеров. Измерительная система содержит матрицу излучающих и приемных пьезоэлементов, позволяющих с использованием системы ультразвуковых лучей сканировать все сечение трубопровода

Исследован новый метод измерения интегральных характеристик по мгновенным значениям ортогональных составляющих гармонических сигналов. Метод основан на формировании ортогональной составляющей напряжения и разделении мгновенных значений сигналов во времени. Метод позволяет начинать процесс измерения в произвольный момент времени. Приведены результаты анализа погрешностей измерения параметров сигналов, обусловленных неидеальностью фазосдвигающего блока, осуществляющего формирование сигнала напряжения, сдвинутого относительно входного на 90

Рассмотрены особенности автоматизированного контроля и измерения параметров сигналов телевидения и радиовещания на базе необслуживаемого многоканального комплекса, функционирующего в составе автоматизированной системы радиомониторинга, обеспечивающего измерение, контроль и запись сигналов телевидения и радиовещания