Элементов электроники

В этой части проекта приводятся расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность элементов электрического аппарата, электрической схемы, технологического процесса, которые были выбраны в предыдущей части. Если темой дипломного проекта является устройство состоящее из большого количества различных элементов, то в расчетную часть обычно включаются не все, а только часть элементов.

Функции переработки информации об объекте и выдачи управляющего сигнала в различных технических системах в настоящее время в основном выполняются человеком — дежурным инженером, диспетчером. Так, дежурный инженер ТЭС, находясь в помещении главного щита управления, выполняет функции, связанные с оперативным управлением работой станции. Он получает задание от диспетчера энергосистемы, проверяет соответствие рабочего режима станции этому заданию, оценивает отклонение режима от заданного :и отдает распоряжения об изменении нагрузки агрегатов, включает или отключает потребителей. Кроме того, он контролирует по приборам режим работы элементов электрического оборудования станции — генераторов, трансформа-

Ниже рассматриваются основные вопросы, связанные с движением элементов электрического привода под действием заданных сил как при установившемся режиме работы, так и при переходных процессах (включение, изменение величины или направления скорости вращения, изменение момента на валу электродвигателя, торможение, отключение).

7-3. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ С КОРПУСОМ

С помощью элементов электрического заземления обе* спечиваются два вида контактных соединений: неразборные (технологические), применяемые только при сборке и монтаже; разборные (эксплуатационные), применяемые в тех случаях, когда предполагается разъединение контактного узла во время ремонта или профилактических работ, требующих демонтажа с отсоединением заземления.

7-2. Устранение наводок, возникающих в соединительных цепях 382 7-3. Конструкция элементов электрического соединения с корпусом 393 7-4. Выбор и крепление межблочных коммутационных и соединительных элементов............ 403

диспетчером. Так, дежурный инженер ТЭС, находясь в помещении главного щита управления, выполняет функции,связанные с оперативным управлением работой станции. Он получает задание от диспетчера энергосистемы, проверяет соответствие рабочего режима станции этому заданию, оценивает величину отклонения режима от заданного и отдает распоряжения об изменении нагрузки агрегатов, включает или отключает потребителей. Кроме того, он контролирует по приборам режим работы элементов электрического оборудования станции — генераторов, трансформаторов, сборных шин. При аварии дежурный инженер станции должен найти пути и средства восстановления нормального режима, произвести требуемые переключения в схеме электрических соединений станции. Функции дежурного инженера электрической станции весьма многообразны и сложны. Они требуют от него большого опыта, отличных знаний и умения быстро ориентироваться в непредвиденных ситуациях. Однако и этих качеств недостаточно при управлении сложными установками. Например, на мощной ТЭС физических способностей самого способного человека не хватит для того, чтобы переработать огромный поток информации, которую дают показания приборов, и быстро принять оперативное решение. Очень опытный оператор может в течение секунды одновременно воспринять и полноценно переработать информацию только от трех (максимум четырех) приборов. Между тем при аварийных режимах в энергосистеме часто требуется выдать управляющий сигнал не более чем через 0,05 с. Человека здесь выручают автоматические устройства, обладающие при переработке информации значительно большим, чем он сам, быстродействием.

Правильный выбор элементов электрического привода обеспечивает надежную эксплуатацию, более высокую производительность (а во многих случаях и лучшее качество продукции), меньшие начальные затраты и высокие энергетические показатели работы. При проектировании системы электропривода требуется решить ряд взаимосвязанных задач: выбрать величину напряжения, номинальную скорость и тип передаточного устройства, конструктивное исполнение и тип двигателя. •

Определение емкости. Емкость, подлежащая определению, слагается из емкости элементов электрического оборудования — силовых и измерительных трансформаторов, выключателей, разъединителей, а также проводников РУ. Определение эквивалентной емкости элементов электрического оборудования, расположенных около выключателя со стороны сборных шин, связано с определенными трудностями, поскольку в РУ мощных электростанций протяженность проводников сборных шин велика и индуктивность их частично компенсирует емкость элементов оборудования. В результате эквивалентная емкость всегда меньше суммы емкостей отдельных элементов. Поэтому в приближенных расчетах эквивалентную емкость проводников и элементов оборудования, мкФ, определяют по следующей формуле, рекомендованной Американским институтом стандартов [10.1]:

Кинематическая схема машины для проектирования электрооборудования составляется более наглядно: ориентировочно указываются связи элементов электрического привода и управления (электродвигатели, электромагнитные муфты, электромагниты, путевые выключатели, реле давления и т. д.) с кинематическими, гидравлическими и пневматическими устройствами и элементами станка или агрегата, подлежащего проектированию. При наличии в станке или машине гидравлических или пневматических золотников, управляемых электромагнитами, необходимо изобразить гидравлическую или пневматическую схему, дополненную таблицей включения электромагнитов, определяющей их работу для различных переходов цикла. Примеры кинематической и гидрокинематической схем с подобными таблицами и указанием связей между кинематическими звеньями и элементами управления приведены соответственно на 7 и 8.

В книге приведены основные сведения о методах нреобразовавия электрических сигналов; изложены физические основы роботы элементов электроники. Рассматриваются принципы построения и применения основных типов аналоговых и цифровых устройств и»

Дальнейшее развитие радиотехнических систем связано с непосредственным использованием в них достижений современной математики, физики, электронно-вычислительной техники, автоматики и технической кибернетики. Роль математики возрастает при анализе и синтезе радиотехнических систем. Достижения физики твердого тела в создании новых элементов электроники позволили резко повысить надежность и уменьшить массу и габариты РЭА.

Использование новых принципов и совершенствование технологии интегральных микросхем (см. гл. 21) позволили довести степень интеграции до такого уровня, при котором в объеме одного кристалла с линейным размером в несколько миллиметров оказалось возможным разместить сотни тысяч активных и пассивных элементов электроники.

СУ выполняют обычно с применением элементов электроники. Они содержат усилители и пороговые устройства типа триггеров, которые изменяют скачком свое состояние, например в момент равенства х± и xz.

Диэлектрики, свойствами которых можно управлять с помощью внешних энергетических воздействий и использовать эти воздействия для создания функциональных элементов электроники, относятся к группе активных диэлектриков: сегнето-.пьезо- и пироэлект*

Бурное развитие современной техники приводит ко все более широкому применению электронных устройств. Электронные вычислительные машины, электронные управляющие системы, программные автоматы и другие комплексы содержат десятки и сотни тысяч элементов электроники, входящих обычно в состав небольшого набора различных схем. В связи с этим становится насущной задача уменьшения размеров, веса, потребляемой мощности отдельных

элементов при одновременном повышении надежности и долговечности сложных устройств. Та же задача уменьшения веса, габаритов и потребляемой мощности элементов электроники выдвигается на первый план в таких отраслях, как авиационная, а особенно ракетная техника и космонавтика. Уменьшение веса и габаритов радиоэлектронных устройств часто сулит новые возможности и в постановке «земных» научных экспериментов.

Сочетание классических измерительных механизмов с использованием элементов электроники позволило расширить возможности электроизмерительных приборов.

СУ выполняются обычно с применением элементов электроники и содержат усилители, а также пороговые устройства типа триггеров, которые изменяют скачком свое состояние, например, в момент равенства хг и xz.

Библиотека моделей электронных элементов непрерывно расширяется и совершенствуется. Крупнейшие отечественные и зарубежные фирмы уделяют большое внимание разработке моделей новых элементов электроники: мощных полевых транзисторов с изолированным затвором, мощных биполярных транзисторов с изолированным затвором (БТИЗ) и др.

- необходимость охлаждения интегральных микросхем (микрочипов) вызвана тенденцией микроминиатюризации элементов электроники. При микроминиатюризации быстро возрастают плотности потоков тепла, которые требуется отвести. Эти плотности достигают сотен Вт/см2. Здесь термоэлектрический метод также является практически безальтернативным методом термостабилизации;