Современных устройствах

Аналоговые микросхемы предназначены для преобразования и обработки непрерывных сигналов. Примером аналоговой схемы являются операционные усилители, в настоящее время широко используемые в измерительных органах релейной защиты. Цифровые микросхемы, предназначены для преобразования и обработки сигналов, выраженных в двоичном или другом цифровом коде. Операции с двоичным кодом описываются рассмотренными выше соотношениями алгебры логики. Поэтому иногда цифровые микросхемы для выполнения простейших логических операций именуются логическими микросхемами. Цифровые схемы используются, в частности, для осуществления логической части современных устройств релейной защиты, выполненных на базе интегральной микроэлектроники. Принятые условные изображения различных типов логических элементов приведены в табл. 2.1.

системы в его середине. Через некоторое время, определяемое скольжением, угол между ЭДС становится равным б" и срабатывает орган 2. Наличие конечного времени перемещения точки нулевого потенциала от места с б' до места с б" может использоваться для блокирования защиты. Основным недостатком рассматриваемых устройств является невыполнение своей функции при качаниях, развивающихся в процессе недостаточно быстро отключаемых внешних КЗ. Поэтому при практическом осуществлении блокировки ее пришлось бы дополнять устройствами, подобными рассмотренному выше (см. § 6.11). С учетом изложенных требований к блокировкам, существующим в отечественной технике, а также хороших показателей современных устройств первой группы данное выполнение в настоящее время распространения не имеет.

Инструментальная погрешность в большой мере влияет на рациональный выбор минимальных значений интервалов квантования и дискретизации. Одной из особенностей современных устройств отображения цифровой измерительной информации является ограничение информационной емкости отображающего устройства (матричная панель или электронно-лучевая трубка в цифровом осциллографе [85]). Подобного ограничения, по существу, нет в цифровых приборах с отображением цифро-буквен-ной информации. Поэтому в цифровой осциллографии следует придерживаться мнения о значимости всех разрядов цифрового отсчета, а следовательно, о необходимости превышения методической погрешности (квантования и дискретизации) над инструментальной погрешностью.

Проведение горных работ по выемке и погрузке горной массы, управление основными механизмами в шахте и на карьере, контроль и учет их работы — все эти операции требуют применения специальных систем и аппаратуры, выполнение которых нельзя представить без современных устройств промышленной электроники.

Под усилителем постоянного тока (УПТ) понимается усилитель, обладающий способностью усиливать сколь угодно медленные изменения входного сигнала, начиная с нулевой частоты. Высшая рабочая частота зависит от типа активных элементов, используемых в усилителе и может быть довольно высокой. Широкая полоса пропускаемых частот, большой коэффициент усиления, отсутствие крупногабаритных разделительных элементов (конденсаторов и трансформаторов) делают их одним из самых распространенных современных устройств автоматики. Это, в первую очередь, относится к УПТ прямого усиления, или к УПТ с непосредственной связью между каскадами. Более сложны УПТ с двойным преобразованием входного сигнала, их труднее выполнить по интегральной технологии.

При построении современных устройств автоматики и вычислительной техники широко используются бесконтактные переключающие устройства, выполняющие логические операции. Основой таких устройств являются элементы, обладающие свойствами электромагнитных реле, но не имеющие механических контактов.

18.24. В чем многофункциональность современных устройств автоматическо го управления, применяемых в электрических системах?

Пульты управления РЭА предназначены для обеспечения связи между оператором и самой аппаратурой. При этом должна быть обеспечена как прямая, так и обратная связь. Качество этой связи определяется согласованностью входных и выходных характеристик человека-оператора и пульта управления. Несмотря на высокую степень автоматизации современных устройств, окончательное решение всегда остается и будет оставаться за человеком. Поскольку поток информации непрерывно возрастает, а органы восприятия человека таковы, что воспринять, осмыслить и переработать поступающую информацию они могут лишь в ограниченном объеме, конструктор при проектировании пульта управления должен, хорошо зная входные характеристики человека-оператора, создать такие условия, при которых количество информации, поступающей с пульта управления, не будет превышать возможности человека. Уменьшить поток информации, поступающий к оператору от РЭА, можно путем предварительной обработки этой информации с помощью микро- и мини-ЭВМ.

Развитие электроэнергетики и электротехники тесно связано с электроникой. Сложность процессов в энергосистемах, высокая скорость их протекания потребовали широкого внедрения для расчета режимов и управления процессами электронных вычислительных машин (ЭВМ), связанных с системой сложными электронными устройствами и снабженных развитыми устройствами для отображения информации. Основные процессы производства автоматизируются на основе современных устройств информационной электроники, в которых в последние годы широко применяются интегральные, микросхемы и микропроцессоры. Не менее тесно связана с энергетикой и электромеханикой энергетическая электроника. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии являются одним из основных нагрузочных элементов сетей, их работа во многом определяет режимы работы сетей. Вентильные преобразователи используются для питания электроприводов и электротехнологических установок, для возбуждения синхронных электрических машин и в схемах частотного пуска гидрогенераторов. На основе полупроводниковых вентильных преобразователей созданы линии электропередач постоянного тока большой мощности и вставки постоянного тока.

"Существует природная система аккумулирования солнечной энергии. Это — Мировой океан. Благодаря потоку солнечного излучения образуется температурный градиент между поверхностными и глубинными слоями морской воды. Еще в 1881 г. был предложен способ использования этой разности температур в тепловом двигателе. Безуспешную попытку предпринял Ж. Клод в 1930 г. Неудача с созданной им установкой была вызвана тем, что в качестве рабочего тока для ее турбины использовалась вода. Для более современных устройств в качестве рабочего тела предложены аммиак, фреон либо другие флюиды, обычно применяемые в холодильных агрегатах. В 1956 г. вблизи Берега Слоновой Кости была построена другая экспериментальная установка, которая подтвердила возможность подачи

При разработке и проектировании современных устройств РЗ очевидна необходимость включения в их состав блоков, осуществляющих непрерывный или периодический контроль состояния работоспособности всей защиты или ее отдельных частей. Способы выполнения этих блоков контроля определяются алгоритмами работы защит, требованиями к периодичности проверок, элементной базой. Однако функционирование любого из них сводится к формированию некоторых тестовых сигналов, которые, будучи подаными на устройство РЗ, должны вызвать его заведомое срабатывание или несрабатывание. Таким образом, в состав блока контроля обязательно должны входить генераторы сигналов, формирующие напряжения синусоидальной или прямоугольной формы.

Лента приводится в движение быстродействующим старт-стопным лентопротяжным механизмом. Скорость движения ленты относительно головок должна поддерживаться постоянной, чтобы сохранялись постоянными плотность записи и амплитуда сигналов при считывании информации. Время пуска и останова ленты должно быть минимальным, чтобы можно было работать с короткими промежутками между зонами, в которых записана информация. В противном случае площадь носителя будет использоваться неэффективно. В современных устройствах скорость движения ленты в режимах записи и считывания обычно составляет 2—5 м/с, а время пуска и останова не превышает 5 мс.

В современных устройствах промышленной электроники для регулирования постоянного напряжения используют импульсные преобразователи на тиристорах, дающие экономию энергии до 20%.

Настоящий задачник написан для средних профтехучилищ в соответствии с учебной программой по курсу «Электротехника с основами промышленной электроники». Электротехника как профилирующий общетехнический предмет, основываясь на общеобразовательных предметах, в свою очередь, является базой для специальных дисциплин и производственного обучения. Поэтому ряд задач составлен таким образом, что для их успешного решения необходимы знания не только по курсу электротехники, но и по общеобразовательным предметам (физике, математике, химии). Наряду с этим многие задачи непосредственно связаны со специальной технологией и производственным обучением учащихся. В задачах отражены закономерности, которые действуют в современных устройствах электротехники и промышленной электроники.

Наибольшую плотность удается получить при контактной записи, когда магнитный носитель непосредственно соприкасается с головкой. В практически реализованных устройствах с магнитной лен-' той достигнут^ продольная плотность до 1 000 дв. ед/см. Обычно эти устройства выполняются для работы при продольной плотности 80, 320 или 640 дв. ед/см. В современных устройствах с магнитной лентой ширина дорожки составляет около 1 мм, а поперечная плотность — примерно 8 дв. ед/см.

Лента приводится в движение лентопротяжным механизмом. Скорость движения ленты / относительно головок 2 и 3 должна быть сравнительно постоянной, чтобы сохранялись постоянными плотность записи и амплитуда сигналов при считывании информации. Время пуска и остановки ленты должно быть минимальным с тем, чтобы можно было работать с короткими промежутками между зонами. В противном случае площадь носителя будет использоваться неэффективно. В современных устройствах рабочая скорость движения ленты в режимах записи и считывания обычно составляет 1—4 м/сек, а время пуска, остановки и реверса не превышает нескольких миллисекунд (обычно 5—10 мсек).

Третья часть имеет наименование «Теория нелинейных электрических и магнитных цепей». В ней излагаются свойства нелинейных электрических и магнитных цепей и методы расчета происходящих в них процессов. Параметры таких цепей зависят от тока, напряжения или магнитного потока, и это приводит к существенному усложнению математического анализа процессов в этих цепях. Вместе с тем эти вопросы имеют большое значение в связи с широким использованием элементов цепи с нелинейными характеристиками в современных устройствах.

На ранних этапах становления телемеханики развивалась теория избирания объектов телеуправления, которая представляла некоторый интерес при выделенных физических линиях связи и слабой их информационной нагрузке. Рассматривались разнообразные избирающие признаки (полярный, амплитудный, фазовый и др.) и различные способы избирания, такие, как разделительный, частотный, распределительный (временной), частотно-распределительный, разделительно-комбинационный, частотно-комбинационно-распределительный и др. Анализ способов избирания проводился без учета теории помехоустойчивости, тем более при различных видах помех. Эффективность передачи также, по. существу, не учитывалась, что недопустимо в современных условиях дефицитности каналов связи. Поэтому в современных устройствах эта теория не получила применения. С основными положениями этой теории можно ознакомиться в более ранних учебных пособиях по телемеханике, например в [39].

Наибольшую плотность удается получить при контактной записи, когда магнитный носитель непосредственно соприкасается с головкой. В практически реализованных устройствах с магнитной лентой достигнута продольная плотность до 1 000 дв. ед/см. Обычно эти устройства выполняются для работы при продольной плотности 80, 320 или 640 дв. ед/см. В современных устройствах с магнитной лентой ширина дорожки составляет около 1 мм, а поперечная плотность — примерно 8 дв. ед/см.

Основные типы и области применения тетродов и пентодов. В современных устройствах промышленной электроники применяют мощные генераторные тетроды и лучевые тетроды, используемые в генераторах и выходных каскадах мощных усилителей. Пентоды выпускаются нескольких типов: маломощные высокочастотные пентоды, в том числе с удлиненной характеристикой, выходные пентоды и мощные генераторные высокочастотные пентоды.

В современных устройствах промышленной электроники

В современных устройствах промышленной электроники чаще используют детекторы на транзисторах. На 9.15