Первичных измерительных

Аварийный источник электроэнергии не зависит от работы первичных источников, установленных на маршевых двигателях, вспомогательной силовой установке (ВСУ), редукторе несущего винта вертолета. Аварийный источник используется в полете при отказавших или отключенных первичных источниках для питания ограниченного состава приемников электроэнергии (первой категории). Примерами аварийных источников служат аккумулятор, преобразователь, питающийся от аккумулятора.

Особое значение для накопителей всех типов имеет согласование их характеристик с параметрами первичных источников энергии, нагрузочных элементов, коммутационной аппаратуры и т. п.

Для нормального функционирования устройств промышленной электроники при их питании от первичных источников, вырабатывающих энергию постоянного тока только одного напряжения, требуются преобразователи постоянного напряжения. С их помощью получают либо требуемое переменное напряжение, либо постоянное напряжение заданного значения, либо несколько постоянных напряжений разных значений.

Одной из серьезных проблем является обеспечение таких систем надлежащим энергоресурсом на борту спутника, так как постоянная работа спутника в качестве ретранслятора с индивидуальными абонентами потребует повышения мощности первичных источников энергопитания. Пока такими источниками являются солнечные батареи. Возможно, что со временем на службу спутниковой связи непрерывного действия придут и

Неотъемлемой частью как усилительных устройств, так и любых других электронных узлов и систем являются вторичные источники электропитания (ВИЭП), обеспечивающие их электрической энергией требуемого вида и качества. Эта электрическая энергия вырабатывается в первичных источниках электропитания, к числу которых относятся электростанции, электромашинные генераторы, аккумуляторы, гальванические, солнечные и атомные батареи и'др. Параметры первичных источников электроэнергии не всегда удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним разнообразной электронной аппаратурой. Поэтому между самим первичным источником и электронной системой обычно включается специальное преобразующее устройство, называемое ВИЭП. Таким образом, назначение ВИЭП состоит в передаче энергии электронным устройствам с необходимым преобразованием и минимальными потерями.

неэлектромагнитной природы (механической, тепловой, химиче^ ской и т. п.) в электромагнитную энергию, либо получают питание от первичных источников. В отличие от пассивных элементов протеканию через источник тока в положительном направлении соответствует повышение напряжения, т. е. переход от отрицательного вывода к положительному. Поэтому мощность источника согласно выражению (1.4) будет иметь отрицательный знак. Источник является активным элементом — его и — i характеристика в режиме генерации лежит во втором и четвертом квадрантах.

Одним из методов, позволяющих учесть неоднородность среды при расчете магнитного поля, является метод вторичных источников. Сущность этого метода заключается в замене реального поля в неоднородной среде эквивалентным полем в вакууме при условии введения в каждой точке поля, где среда меняется, фиктивных вторичных (по отношению к первичным источникам, возбуждающим поле) источников в виде токов намагниченности или «магнитных» зарядов. Физическими предпосылками для такой замены служит изменение характеристик магнитного поля, созданного в вакууме, если внести в него ферромагнитное тело. Ферромагнетик намагничивается и поле изменяется так, как если бы в объеме тела появились добавочные, вторичные намагничивающие токи. Результирующее поле будет создано наложением вторичного поля намагниченности ферромагнитного тела на первичное поле, созданное в вакууме токами обмоток. В задачу расчета поля в этом случае входит определение распределения вторичных источников в объеме деталей электрических аппаратов, а затем на основании полученного распределения вторичных источников и заданного распределения первичных источников (токов в намагничивающих катушках)—расчет характеристик эквивалентного поля в вакууме по точным формулам — решениям уравнений Лапласа и Пуассона.

Ш Интегральные методы основаны на введении вторичных источников поля, которые характеризуют реакцию тел, составляющих систему, на воздействие сторонних (первичных) источников. При этом сами тела заменяются вакуумом, что упрощает расчет. Введение вторичных источников не является однозначным, что позволяет создавать различные расчетные модели, наиболее отвечающие конкретным целям [37]. Целью расчета является определение вторичных источников, после чего легко найти любые параметры системы. Вторичные источники определяются решением интегральных уравнений, описывающих их взаимодействие друг с другом и с первичными источниками. Уравнения учитывают взаимодействие всех источников рассматриваемой системы, а не только соседних, поэтому интегральные методы наиболее удобны для расчета квазистационарных систем, т. е. таких устройств, в которых можно пренебречь запаздыванием сигнала. Это означает, что размеры устройства должны быть значительно меньше длины электромагнитной волны в воздухе. Все индукционные устройства подчиняются этому условию.

Выбор АГП обусловлен требованиями, предъявляемыми к работе объекта при отключении основных источников питания. Эти агрегаты различают по мощности, напряжению, роду тока и частоты источника энергии, времени его пуска и длительности работы. В них в качестве первичных источников энергии используют аккумуляторные батареи различной мощности, дизель-генераторные агрегаты мощностью от единиц до 1000 кВт и более, газотурбинные установки, а также передвижные автоматизированные электростанции мощностью до 1600 кВт, напряжением 6,3 кВ.

Электрической цепью называют совокупность устройств, предназначенных для прохождения тока и описываемых с помощью понятий тока и напряжения. Электрическая цепь состоит из источников (генераторов) и приемников электрической энергии. Источником называют устройство, создающее (генерирующее) токи и напряжения. В качестве источников могут выступать как первичные устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую (аккумуляторы, электромашинные генераторы, термоэлементы, пьезодатчики и т. д.), так и устройства, преобразующие электрическую энергии) первичных источников в энергию электрических колебаний требуемой формы. Приемником называют устройство, потребляющее (запасающее) или преобразующее электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, механическую, световую и т. д.). Физическими элементами реальной электрической цепи являются резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы, трансформаторы, транзисторы, электронные лампы и другие компоненты электроники. При этом электрическая цепь может конструктивно выполняться либо из указанных выше дискретных компонентов, лкбо изготовляться в едином технологическом цикле (интегральные схемы). Электрические цепи, содержащие как интегральные, так и дискретные компоненты, получили наименование гибридных.

Переносная аппаратура и аппаратура, размещаемая на кораблях, питается от автономных источников энергии, не связанных с электросетью. Из приведенного обзора следует, что диапазон величин мощностей напряжений и токов для питания спецаппаратуры очень обширен, что в большинстве случаев нужны источники постоянного тока, причем во многих случаях они должны быть стабилизированными. Энергию могут создавать только так называемые первичные источники энергии — вода, ветер, солнце, пар, химическая реакция, атомный распад, топливо, мускулы и др. Электропитающие источники, преобразующие энергию первичных источников в электрическую, называют источниками первичногс электропитания (ИПЭП). К ним относятся, например, вращающиеся генераторы с приводом от паровой турбины, ветряного или бензинового двигателей, мускулов; гальванические элементы; солнечные и атомные батареи. В таких источниках преобразуется энергия по роду.

Угловые соотношения между составляющими напряжений и токов при неполнофазных режимах. Питание измерительных органов устройств релейной защиты осуществляется от первичных измерительных преобразователей тока (трансформаторов тока ТА и напряжения TV). Место включения ТА со стороны шин или после выключателя в сторону линии- на угловые соотношения между составляющими токов и напряжений при разрыве значения не имеет, поскольку составляющие токов одинаковы с обеих сторон разрыва.

обычно большие мощности, потребляемые от первичных измерительных преобразователей (ТА и TV), что обусловливает как большие габариты самих электромеханических реле, так и необходимость применения ТА и TV большей мощности;

ния. Большое значение при применении полупроводниковых схем придается реализации логической части, так как измерительные органы в современных исполнениях не имеют контактов, которые могли бы осуществлять логические операции. Первыми начали использоваться для защит диодные схемы сравнения. За ними появились диодно-транзи-сторные и транзисторные защиты, но они не полностью оправдали возлагавшиеся на них надежды в части потребляемых мощностей от первичных измерительных преобразователей и надежности. Положение существенно изменилось при внедрении в релестроении интегральной микроэлектроники, совершенствование которой относится к 60-м годам.

С такой же высокой точностью, в принципе, могут выполняться геофизические измерения электрических, магнитных, световых, тепловых, гравитационных, акустических и радиационных полей. Однако проведение высокоточных измерений в полевых условиях —• очень сложная, не всегда разрешимая задача. Это обусловлено сравнительной малостью полезных (аномальных) компонентов полей, вызываемых неоднородностями в строении или составе слоев горных пород, большими помехами и шумами естественного или производственного происхождения, самопроизвольными случайными флюктуациями самих геофизических полей, значительными изменениями внешних условий (температуры, давления и влажности), существенной систематической погрешностью (обусловленной невозможностью строго соблюдать расстояние между токами наблюдений, строго выдерживать ориентацию первичных измерительных преобразований) и т. д.

Функциональные преобразования широко применяются при косвенных измерениях, при измерениях функционалов (преобразователи средних квадратических значений и т. п.), для устранения нелинейности первичных измерительных преобразователей и в некоторых других случаях.

Очевидно, что проектировщику необходимо искать компромисс. Основанием для поиска если не оптимальных, то, по крайней мере, рациональных значений параметров процессора может служить практически существующее ограничение достоверной разрядности первичных измерительных преобразователей и АЦП. Очевидно, нецелесообразно существенно развивать разрядность процессора, если точность входных измерительных данных ограничена, как правило, 8... 13 двоичными разрядами.

Будем считать, что разрядность источников входной информации (пх, пу и т. д.) выбрана; это означает, что наследственная погрешность на выходе алгоритма, обусловленная погрешностями первичных измерительных преобразователей, является удовлетворительной, с точки зрения потребителя.

^Сегодня тысячи физических величин, в том числе параметров технологических процессов, приходится измерять в разнообразных и порой самых неблагоприятных условиях, что немыслимо без совершенных первичных измерительных преобразователей. Дальнейшее развитие космических исследований, проникновение измерений в области сверхвысоких и сверхнизких температур и давлений, частот и энергий, изучение тайн живого организма, борьба с болезнями, охрана окружающей среды и труда человека, при которых условия измерений становятся еще более сложными, обусловливают необходимость создания принципиально новых средств измерений и в первую очередь первичных измерительных преобразователей.

1. Средства первичных измерительных преобразований (блок датчиков).

В качестве первичных измерительных преобразователей при контактном методе измерения небольших размеров чаще всего применяют дифференциальные индуктивные или емкостные преобразователи.

1. Средства первичных измерительных преобразований (блок датчиков).