Электротехника

Методические указания предназначены для студентов направлений «Мехатроника и робототехника» и «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»), а также для студентов смежных специальностей. Содержат задания, варианты исходных данных и методику выполнения курсовой работы «Регулируемый электропривод. Статические и динамические характеристики».

Книга посвящена 155 годовщине со дня рождения выдающегося русского инженера, изобретателя радио А. С. Попова. Именно поэтому обзор его деятельности в документах и материалах занимает центральное место в книге. Рассмотрена историческая роль А. С. Попова в изобретении радио, в том числе и его первого в мире детекторного приемника запатентованного не только в России, но и в США, Англии, Франции, Испании и Швейцарии. Приведены документы, отражающие преемственность научной деятельности А. С. Попова и его последователя Д. А. Рожанского, который стоял у истоков создания первых отечественных РЛС дальнего обнаружения и дело которого продолжил Ю. Б. Кобзарев. Рассмотрены исторические этапы развития радиотехники – зарождение (конец 90-х годов XIX в. до 1917 г.) в период бурной модернизации Российской Империи, когда на кораблях русского флота устанавливались первые искровые радиостанции, затем очень важный советский период, когда радиотехника превратилась в радиоэлектронику со многими мощными отраслями отечественной промышленности, и, наконец, текущий этап. Автором была предпринята попытка подвести основные итоги двадцати годам реформ, направленных на возрождение радиоэлектроники в современной России.

Изложены основные принципы построения мультисервисных сетей связи на базе концепции NGN, подробно описаны протоколы сигнализации в этих сетях. Рассмотрен пример проектирования фрагмента мультисервисной сети связи на существующей городской телефонной сети. Приведены примеры расчетов интенсивности нагрузки, транспортного ресурса и объема оборудования мультисервисной сети связи.

Книга посвящена истории создания и развития спутниковых систем телекоммуникаций, возникших в середине ХХ столетия и быстро получивших широкое распространение. Уникальным свойством спутниковых телекоммуникаций является возможность создания глобальных систем, предоставляющих широкий спектр современных услуг десяткам миллионов своих пользователей. В работе описаны основные этапы развития спутниковых телекоммуникационных систем военного и гражданского назначения. Приведены краткие биографические сведения о многих видных отечественных и зарубежных ученых и инженерах, внесших особый вклад в создание ракетной техники (К. Э. Циолковский, С. П. Королев, В. Браун и др.) и телекоммуникационных систем (А. Кларк, Дж. Пирс, Б.Е. Черток, М.Р. Капланов, М.Ф. Решетнев и др.).

Лабораторный практикум предназначен для более глубокого освоения студентами дисциплины «Радиоавтоматика». Изучаются методы анализа и коррекции линейных непрерывных систем и систем с прерывистым режимом работы. Практикум состоит из описания четырех лабораторных работ.

Рассмотрены характеристики фонового излучения в ультрафиолетовой области спектра. Описаны оптические характеристики земной атмосферы. Приведены модели яркости безоблачного дневного неба в ультрафиолетовой области спектра.

Рассмотрены методики подготовки и проведения тренажа на комплексе средств автоматизации «Фундамент». Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «Радиоэлектронные системы и комплексы».

Представленный в методических указаниях учебный материал предназначен для обучения студентов различным видам чтения. Тексты, заимствованные из современных научных журналов, отражают передовые достижения в области радиосвязи, перспективы новых технологий беспроводной связи, принципы работы радиоприемников, радиопередатчиков, мобильных телефонов и других беспроводных устройств. Рассмотрены также различные виды антенн, принцип их действия, их сходство и различия. Задания на составление плана изложения текста подготавливают студентов к более осмысленному извлечению информации из научных источников, создают базу для развития умения писать аннотации и рефераты к научным статьям. Грамматические упражнения позволяют повторить грамматический материал, вызывающий наибольшие трудности при переводе.

Приведены варианты домашнего задания по расчету статических и динамических характеристик электропривода с примером выполнения и оформления, а также основные характеристики некоторых типов электродвигателей.

Приведены краткие теоретические сведения и указания по выполнению домашнего задания по курсу «Электротехника». Для студентов приборостроительных специальностей, выполняющих домашнее задание по курсам «Теоретические основы электротехники» и «Теория электрических цепей».

Рассмотрены основные методы расчета цепей постоянного тока. Приведены содержание, последовательность выполнения домашнего задания, а также требования к оформлению задания.

В учебном пособии кратко изложены методы анализа электрических цепей при синусоидальных и несинусоидальных периодических воздействиях. На конкретных примерах показаны особенности применения методов анализа и порядок расчета. Приведен анализ цепей, содержащих магнитосвязанные индуктивные элементы, а также рассмотрены резонансные явления в электрических цепях.

В пособии подробно рассмотрены наиболее часто встречающиеся случаи расчета и анализа нелинейных электрических цепей и приведены примеры решения типовых задач. Для студентов приборостроительных специальностей, изучающих вторую часть курса «Теоретические основы электротехники».

Изложены основные теоретические положения, используемые при оценке прохождения направленного оптического излучения широкого спектрального состава через атмосферу. Приведены основные инженерные методы расчета коэффициента пропускания атмосферы. В приложениях даны необходимые для расчетов справочные данные и параметры атмосферы.

Изложены краткие теоретические положения. Рассмотрены методы анализа магнитных цепей с постоянными магнитными потоками. Приведены примеры применения методов анализа и порядок расчета.

В диссертации разрабатываются алгоритмы оценивания временных и энергетических параметров сигнала при организации системы передачи информации без использования тест-сигналов. Задачи приема сигналов в условиях интенсивных помех и многолучевости в настоящее время возникают практически во всех системах радиосвязи. Результаты работы использованы ГНП РКЦ "ЦСКБ-Прогресс" (г. Самара), ОАО "НИИ ТП" (г. Москва), а также в учебном процессе кафедры ТОРС ПГУТИ. Реализация результатов работы подтверждена соответствующими актами.

В пособии рассматриваются основные процессы лазерной, ионной, плазменной, электроэрозионной, ультразвуковой обработки, происходящие в твердом теле при электронном воздействии. Приведены технологические процессы улучшения характеристик изделий при различных технологических обработках. Изложена феноменологическая модель изменения физических и механических свойств материалов под действием концентрированных потоков энергии.

В пособии рассмотрены вопросы проектирования двухполюсных турбогенераторов с системами охлаждения: косвенным воздушным (Т); косвенным водородным (ТВ); косвенным водородным обмотки статора и непосредственным форсированным водородным обмотки ротора (ТВФ); водяным обмотки статора и форсированным водородным обмотки ротора (ТВВ). Приведены общие рекомендации к расчётам и построениям характеристик турбогенераторов, примеры расчёта, вопросы и необходимые справочные данные.

Представлены результаты численного моделирования напряженно-деформированных состояний в системе "кремний-керамика-металлокомпозит" на примере силового IGBT модуля с паяными контактами. Изучено влияние материалов элементов конструкции и технологии сборки модулей на остаточные напряжения в системе. Полученные данные могут быть использованы специалистами в области силовой электроники при проектировании и оценке показателей надежности полупроводниковых приборов, работающих в циклических режимах.

Рассмотрен процесс распространения света в многомодовом оптическом волноводе, который используется в волоконно-оптическом датчике давления. Рассмотрены уравнения Максвелла для упрощенной геометрии изгиба оптического волокна. Использованы методы статистического моделирования, например метод Монте-Карло, для расчета множества траекторий, опираясь на решение чисто геометрических задач нахождения точек пересечения и использования условий Френеля в случае рефрагирующей точки отражения или условия отражения от поверхности с двумя радиусами кривизны в случае туннелирующей точки отражения. Результат работы позволит эффективно спроектировать и смоделировать чувствительный элемент датчика.

Разработана информационно-измерительная система мониторинга качества электрической энергии. Система позволяет как измерять, так и корректировать коэффициенты гармонических искажений по току и напряжению.

Приводится расчет магнитной силы в воздушном зазоре электрической машины любого типа на основе введения понятия эквивалентного тока.

Рассмотрены оригинальные конструкции весоизмерительных устройств на основе кольцевого упругого элемента переменного сечения и вторичного струнного датчика. Проведены исследования статических и динамических характеристик разработанных устройств. Показано, что предлагаемые устройства имеют высокую чувствительность и точность измерения.

В статье дается анализ и синтез автоматической системы термостатирования первичных измерительных преобразователей (ПИП) магнитной индукции, теплоносителем в которой является воздух. Сочетание методов газодинамического термоэкранирования и термостатирования ПИП обеспечивает исключение температурной погрешности, обусловленной температурной зависимостью его параметров при изменении температуры в диапазоне от -70 до +250{. } и более при диаметре зонда 3, 5-6 мм и длине его 200-800 мм.

Приведены запланированные разными странами показатели энергосбережения. Сформулированы рекомендации по обеспечению энергоэффективности освещения и перечислены основные аспекты политики энергосбережения.

Работа посвящена проектированию и изготовлению специальной системы для измерения характеристик указателей траектории точного захода на посадку, которая управляется компьютером, может измерять характеристики пучка света, автоматически передавать, анализировать и обрабатывать данные и выдавать полученные результаты. Преимуществами этой системы по сравнению с используемыми в настоящее время методами являются ее высокая эффективность, высокая точность и автоматическая работа, что гарантирует точное измерение характеристик сигналов указателей траектории точного захода на посадку.

Новый метод компьютерного расчeта отражателя светильников с люминесцентной лампой, способного точно обеспечивать нужное светораспределение, основанный на использовании <особой криволинейной поверхности> (ОКП). ОКП способна точно управлять направлениями хода отражeнных лучей, что обеспечивает подходящую кривую силы света светильников в главной поперечной плоскости (КСС) и исключать создающие блeскость нежелательные лучи. В данной работе создан новый, основанный на трассировке лучей итерационным методом, алгоритм расчeта прироста яркости поверхности лампы. С учeтом многократных отражений, при которых поверхности лампы и отражателя рассматриваются как вторичные источники света, произведены итерационные расчeты, что позволяет через количественную оценку суммированных на поверхности лампы диффузно отраженных лучей рассчитывать результирующее неравномерное распределение яркости по поверхности лампы. С помощью новых отражателей светильников, имеющих ОКП и плоскую поверхность, получены шесть типичных КСС, пригодных для офисного освещения.

Ожидается, что углеродные нанотрубки (УНТ), используемые в качестве поглотителей оптического излучения, будут обладать большим коэффициентом излучения в инфракрасной (ИК) области спектра. Это соответствует закону Кирхгофа и обусловлено тем, что благодаря своей обеспечивающей многократные отражения структуре они обладают высокой спектральной поглощающей способностью в видимой области. Кроме того, благодаря планарности излучателей с УНТ, можно ожидать что они будут иметь малые размеры, вес и энергопотребление и большую площадь. Задача данного исследования заключалась в разработке на основе УНТ эталонного ИК излучателя с планарной структурой. УНТ нагревали плоским нагревателем и исследовали как вторичный источник излучения. При предполагаемой температуре нагрева 200 оС измеренные в девяти точках поверхностные температуры лежали в пределах 200, 5 + 0, 5 оС. К тому же, спектральный коэффициент излучения в диапазоне длин волн от 4 до 10 мкм оказался равным 0, 92 + 0, 01. Это показывает, что новый излучатель имеет такие же присущие эталонным ИК излучателям характеристики как и ранее разработанный керамический цилиндрический излучатель на основе SiC. УНТ окисляются после нагрева до 250 оС на воздухе, и поэтому не подходит для измерений коэффициентов излучения с точностью 1 % на меньших 4 мкм длинах волн. На поверхность УНТ наносят золото. При толщине золотой пленки 100 нм не окисляется вся подложка иУНТ не окисляются при нагреве до 350 оС. При этом можно измерять коэффициенты излучения в диапазоне длин волн от 10 до 2, 5 мкм с точностью 1 %.

Представлен план проведения российских и международных выставок и конференций, проведение которых планируется в II полугодии 2009 года. Указаны Web-адреса светотехнических компаний.

Представлены фотографии освещенных территорий, занявшие на выставке "Российский светодизайн-2008" третье место в номинации "Лучший проект наружного освещения" и первое, второе и третье места в номинации "Лучшие работы студентов дизайнерских школ и учебных заведений".

Представлены российские и международные выставки и конференции, проведение которых планируется в I полугодии 2009 года. Указаны Web-адреса светотехнических компаний.

Представлены фотографии освещенных территорий, занявшие на выставке "Российский светодизайн-2008" первое и второе места в номинации "Лучший проект наружного освещения".

Статья посвящена определению экономической и энергетической эффективности систем естественного освещения и выбору наиболее целесообразного решения. Автор предлагает свой подход к определению яркости неба в расчетах энергетической и экономической эффективности систем естественного освещения зданий, связанный с выбором момента времени, на который следует вести расчет и, соответственно, распределения яркости среднестатического неба в этот момент при разных ориентациях светопроемов.

Представлены российские и международные выставки и конференции, проведение которых планируется во втором полугодии 2008 года.

Расчеты естественной освещенности обычно сводятся к расчету коэффициента естественной освещенности без учета превалирующих погодных условий. Создание упрощенных методов расчета показателей естественного освещения в условиях ясного неба оправдано тем, что позволяет избегать неадекватных методов расчета, разработанных для условий пасмурного неба.

Изменились сроки представления тезисов и рассылки решений оргкомитета по докладам, направляемым на конференцию.

Статья представляет метод оценки эффективности окна в части регулирования солнечного тепла и естественного света, который называется "тепло-световая маска окна". В этом методе накладки "теневая маска" и "граница естественного света" вычерчиваются по концепции "небесный купол". Совмещение двух этих накладок дает "тепло-световую накладку окна", которая позволяет одновременно видеть на одной картине солнечное тепло и свет, проникающие через окно в помещение. Оно позволяет архитекторам оценивать проекты окна и помещения, вносить в них поправки оптимизации использования солнечной энергии.

22-24 апреля 2009 года состоится российская светотехническая конференция в г. Хабаровске, Россия. Девиз конференции: "Свет без границ! ". Представлены организаторы и тематика конференции.

Представлены фотографии освещенных территорий, занявшие на выставке "Российский светодизайн-2007" третье место в номинации "Дизайн осветительных установок".

Представлены фотографии освещенных территорий, занявшие на выставке "Российский светодизайн-2007" первое и второе места в номинации "Дизайн осветительных установок".

Использование программных средств на базе Web для системы контроля безопасности на производстве.

Принят новый национальный стандарт "Аудиовизуальная информационная система реального времени" (РАВИС). РАВИС - это система цифрового наземного звукового и мультимедийного радиовещания, предназначенная для работы в УКВ-диапазоне частот.

В статье говорится о релизации стратегической инициативы "Сто в кубе", которая позволит обеспечить планомерное развитие современной телекоммуникационной инфраструктуры в Центральном федеральном округе РФ. Цель стратегии - обеспечить доступ к сети Интернет и услугам мультимедиа 100% абонентов на скорости до 100 бит/с с достижением 100% цифровизации сети.

В апреле 2011 г. правоприемником ОАО "ЦентрТелеком", стал макрорегиональный филиал "Центр" ОАО "Ростелеком". Отвечая на возрастающие потребности клиентов, компания активно развивает современные технологии, предоставляя абонентам возможность беспроводного подключения к Интернету по стандартам GSM и CDMA.

Мировоззренческие, организационные, технологические инновации являются обязательным элементом стратегии будущего "национального чемпиона"- крупнейшей российской телекоммуникационной компании "Ростелеком". О практике внедрения инноваций в бизнес оператора рассказывает председатель совета директоров ОАО "Ростелеком", заместитель генерального директора ОАО "Связьинвест", В. Н. Бондарик.

Представленный в статье математический аппарат позволяет рассчитать световые поля виртуального мира, в котором источники освещения и наблюдаемые объекты описываются с единых позиций в базисе сферических гармоник.

Канадская корпорация Mitel Networks, основу бизнеса которой составляют технологии IT-телефонии, и ее российский представитель - компания "Телесофт" - провели научно-практический семинар "Решения Mitel - унифицированная свобода коммуникаций". На семинаре рассматривались вопросы использования коммутационного и абонентского оборудования для построения корпоративных мультисервисных сетей бизнес- и премиум-класса.

Авторы разработали качественно новую модель позиционирования развивающегося оператора в пирамиде дефицитов для определения условий и последующей оценки необходимости перехода к решению задач стратегичекого развития.

Предварительные итоги развития российского телекома в 2010 г. и прогнозы на перспективу.

Автор в статье знакомит с моделями цифрового телетрафика на основе самоподобных случайных процессов. Данные процессы обладают рядом характерных признаков наличием корреляции между случайными событиями, выразившейся, в частности, в группировании событий в пачки, "длинными хвостами" функций распределения интервалов между событиями.