Процессов применяют

В курсе электротехники изучаются электрические и магнитные явления и их использование для практических целей. Можно выделить три основных направления, в которых используются электрические и магнитные явления: преобразование энергии природы (энергетическое), превращение вещества природы (технологическое), получение и передачу сигналов или информации (информационное). Тогда содержание понятия «электротехника» более полно можно сформулировать так: электротехника — область науки и техники, использующая электрические и магнитные явления для осуществления процессов преобразования энергии природы и превращения вещества, а также для получения и передачи сигналов и информации. Курс электротехники должен дать инженеру-неэлектрику те общие сведения, без которых он не сможет изучить и понять действие разнообразных электротехнических приборов и устройств и научиться эффективно применять их в различных отраслях народного хозяйства.

Резистивный элемент является пассивным эле* ментом схемы замещения, характеризующим наличие в замещаемом элементе необратимых процессов преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Параметром резистивного элемента является его активное сопротивление г, в котором поглощается электрическая энергия, равная энергии, потребляемой замещаемым реальным элементом электрической цепи.

В дальнейшем будут приведены и другие примеры, когда ре-зистивный элемент в схеме замещения характеризует наличие необратимых процессов преобразования электрической энергии в другие виды энергии в реальной электрической цепи.

Предполагается, что читатель знаком с вычислительными машинами, программированием и алгоритмическими языками. Цель книги—-научить составлять уравнения для анализа процессов преобразования энергии в электрических машинах и приводить их к виду, удобному для решения на вычислительных машинах.

Обычно при анализе процессов преобразования энергии в электрических машинах считают, что сопротивление электрической цепи, к которой подключена электрическая машина, равно нулю, т. е. сеть •— бесконечной мощности. Момент сопротивления на валу машины постоянен. Нагрев машины не влияет на температуру окружающей среды.

Во избежание ошибок при анализе процессов преобразования энергии необходимо рассматривать тепловой контур. Можно создать электрическую машину, которая при работе будет охлаждаться. Для этого используется эффект Пельтье, когда холодные спаи, поглощающие теплоту, помещаются внутри машины, и горячие спаи, выделяющие теплоту, — вне машины. Такие электрические машины, как силовые преобразователи, не применяются, так как существующие спаи проводниковых материалов обеспечивают охлаждение при низких плотностях токов. Электрические машины, из которых выводится теплота, имеют большие габариты и низкие энергетические показатели.

Упрощая анализ процессов преобразования энергии в ЭП, необходимо упрощать сопротивление ZBH, переходя от сложных матриц сопротивления к сопротивлению 2В„, состоящему из активного и индуктивного, а затем —только к активному или индуктивному. В пределе можно считать ZBH=0. Тогда ЭП можно представить в виде четырехполюсника с двумя электрическими и двумя механическими выводами ( 1.8,6). Однако такое упрощенное представление можно использовать лишь при анализе систем с боль-

Уравнения напряжений результирующих векторов получены для координатных осей, вращающихся с произвольной скоростью, и представляют собой наиболее простой и общий вид уравнений Кирхгофа для обобщенной машины. В таком виде уравнения применяются редко. Наибольший интерес представляют уравнения в координатных осях а, р, когда (о!к=0, и в координатных осях d, q, когда (ок=шг, которые широко используются для исследования синхронных машин, когда (Ок^сог^Юс. Моделирование процессов преобразования энергии ведется на постоянных токах.

Систему координат а, р целесообразно применять для исследования асинхронных машин, систему координат d, q — ДЛЯ описания процессов преобразования энергии в синхронных машинах, систему координат и, v — при исследовании машин с вращающимся ротором и статором. При питании машины от преобразователей частоты удобно подавать на обмотки непреобразованные напряжения и моделировать систему уравнений с периодическими коэффициентами.

Уравнения напряжений (2.1) и уравнение момента (2.27), выраженные через потокосцепления, дают наиболее устойчивую на АВМ модель процессов преобразования энергии.

В (2.44) и (2.45) коэффициенты перед независимыми переменными (токами) — значения активных и индуктивных сопротивлений. В зависимости от математического описания процессов преобразования энергии параметры — коэффициенты перед переменными изменяются.

Для исследования одновременно двух процессов применяют двухлучевые осциллографы (Cl-55, C1-96), снабженные ЭЛТ с двумя электронными лучами, управляемыми независимо друг от друга.

3. Диффузия из твердой фазы. Это диффузия из твердого раствора примеси в одной области полупроводника в примыкающую к ней другую область этого же полупроводника, свободную от примеси данного типа. При этой технологии используют структуры со ступенчатым начальным распределением примеси, которое получается при выращивании эпитаксиальных пленок. При проведении диффузионных процессов применяют два способа. Способ диффузии в «закрытой трубе» ( 3.5, а) заключается в-том, что пластины полупроводника / и источник 2 загружают в кварцевую лампу 3, которую герметизируют и помещают в печь 4.

Анализ переходных процессов в цепях производят на интервале времени 0 < t < со. Любые переключения в электрической цепи называют коммутацией. Моментом коммутации обычно считают t = 0. В момент коммутации энергия, запасенная в индуктивном Ы2/2 или емкостном Си2/2 элементе, не может изменяться скачком и, следовательно, ток в индуктивном и напряжение на емкостном элементах не могут изменяться скачком (законы коммутации). Для расчета переходных процессов применяют три метода: 1) классический, 2) операторный, 3) частотный. В настоящей книге рассматривается только классический метод.

Длительность послесвечения, т. е. время, на протяжении которого яркость изображения уменьшается до 10 % первоначальной, зависит от свойств люминофора. Для непосредственного наблюдения периодических процессов применяют ЭЛТ со средним послесвечением 0,01... ...0,1 с и зеленым цветом свечения (чувствительность органов зрения человека максимальна к зеленому цвету). Медленные процессы наблюдают на экранах с длительным послесвечением (до 16 с). Цвет свечения обычно голубой. Для фоторегистрации применяют ЭЛТ с повышенной яркостью, синим цветом свечения и коротким послесвечением (до 0,01 с).

Система автоматизации технологического процесса предназначена оптимизировать его протекание при переменных значениях параметров, влияющих на процесс, с тем чтобы обеспечивались максимальная производительность оборудовования, экономия материалов и энергии и т. п. при условии выполнения требований к качеству конечного продукта. Для оптимизации сложных процессов применяют управляющие вычислительные машины (УВМ), включаемые тем или иным способом в контур управления.

Длительность послесвечения, т. е. время, на протяжении которого яркость изображения уменьшается до 10 % первоначальной, зависит от свойств люминофора. Для непосредственного наблюдения периодических процессов применяют ЭЛТ со средним послесвечением 0,01... ...0,1 с и зеленым цветом свечения (чувствительность органов зрения человека максимальна к зеленому цвету). Медленные процессы наблюдают на экранах с длительным послесвечением (до 16 с). Цвет свечения обычно голубой. Для фоторегистрации применяют ЭЛТ с повышенной яркостью, синим цветом свечения и коротким послесвечением (до 0,01 с).

Система автоматизации технологического процесса предназначена оптимизировать его протекание при переменных значениях параметров, влияющих на процесс, с тем чтобы обеспечивались максимальная производительность оборудовования, экономия материалов и энергии и т. п. при условии выполнения требований к качеству конечного продукта. Для оптимизации сложных процессов применяют управляющие вычислительные машины (УВМ), включаемые тем или иным способом в контур управления.

Для осуществления фотохимических процессов в фо-торезистивных материалах применяют обычно ультрафиолетовое (УФ) излучение. Поскольку в естественном свете содержание УФ лучей сравнительно невелико, то для более интенсивного протекания фотохимических процессов применяют искусственные источники УФ облучения. Поглощение УФ облучения органическими молекулами протекает селективно, т. е. для различных веществ поглощение наблюдается на вполне определенной длине волны УФ диапазона.

§ 8.59. Применение метода эквивалентного генератора для расчета переходных процессов. Для расчета переходных процессов применяют также метод эквивалентного' генератора. Рассмотрим его на

Для осуществления фотохимических процессов в фоторезистив-ных материалах применяют обычно ультрафиолетовое (УФ) излучение. Поскольку в естественном свете содержание УФ лучей сравнительно невелико, то для более интенсивного протекания фотохимических процессов применяют искусственные источники УФ облучения. Поглощение УФ облучения органическими молекулами протекает селективно, т. е. для различных веществ поглощение происходит на вполне определенной длине волны ^ УФ диапазона.

Диффузионные печи. Для проведения диффузионных процессов применяют прецизионные термические печи. Они должны обеспечивать: точность установки температурного режима и его воспроизводимость, высокую производительность, надежность и удобство эксплуатации и стабильность работы.