Современной конструкции

В современной аппаратуре в качестве параметрических элементов используются электронные приборы и устройства, в том числе полупроводниковые.

ствия которых при внешних КЗ обеспечивается ВЧ сигналами) встает вопрос о выведении их при этом из работы. Очень важным является учет разного рода помех. При их отсутствии ВЧ приемник мог бы иметь почти неограниченно высокую чувствительность и сигналы могли бы передаваться на весьма большие расстояния. Значительный уровень помех в ВЧ каналах определяется главным образом высоким напряжением проводов защищаемых линий сети. Оно обусловливает помехи от коронирования проводов, от дуг при КЗ, при операциях с выключателями, разъединителями и др. Кроме того, имеются помехи от соседних ВЧ каналов, радиостанций, атмосферных разрядов. Отстройка от помех со стороны защищаемой сети осуществляется выбором порога чувствительности ВЧ приемника и обеспечением минимально допустимого уровня принимаемых им сигналов. Отстройка от помех со стороны соседних ВЧ каналов и радиостанций обеспечивается соответствующим выбором рабочей полосы частот, в которой помехи от каналов с другими частотами были бы достаточно малы. В современной аппаратуре техники связи всегда используется кварцевая стабилизация сигналов передатчиков, что обеспечивает высокую стабильность частоты каналов.

Электромеханические фильтры благодаря малым габаритам в наибольшей мере удовлетворяют требованиям, которые предъявляются к современной аппаратуре. Например, электромеханический фильтр со средней частотой 465 кГц при габаритах 014 х 80 (с выводами) позволяет получить полосу пропускания от нескольких килогерц до сотен герц. При этом коэффициент прямоугольности, измеренный на уровнях 6 и 60 дБ (отношение полос пропускания при ослаблении 60 и 6 дБ соответственно), не превышает 2.

В последующих параграфах рассматриваются логические ИМС, применяемые в современной аппаратуре.

Приступая к разработке аппаратуры, конструктор должен разделить принципиальную схему на логически законченные части по критерию функциональности с учетом максимального числа возможных соединений и унифицированного ряда типоразмеров блоков для данных условий эксплуатации, выбрать типоразмер блока для каждой полученной части схемы. При этом может оказаться, что выбранный типоразмер блока не обеспечивает достаточно высокого коэффициента заполнения, а в предшествующих типоразмерах схема не помещается. Это является следствием того, что данный ряд типоразмеров блоков не оптимален для конкретной конструкции РЭА. В этом случае получается экономический проигрыш, который всегда будет наблюдаться, если унифицированный ряд типоразмеров блоков построен не для конкретной аппаратуры. Конструктору приходится решать сложную задачу. Нарушать функционально-узловой принцип разработки блоков нецелесообразно по условиям производства и эксплуатации, а кроме того, при отступлении от этого принципа увеличивается число коммутационных связей, что также невыгодно. Поэтому большинство блоков в современной аппаратуре имеет разные коэффициенты заполнения объема и с этим недо-

Задача электронной схемотехники состоит в том, чтобы практически реализовать физические свойства и технические возможности разнообразных электронных приборов в конкретных схемах, выполняющих те или иные функции. При всем многообразии электронных схем, используемых в современной аппаратуре, их можно свести к нескольким наиболее распространенным классам: усилителям, генераторам, источникам питания (выпрямителям, стабилизаторам, преобразователям) и .т. д.

В современной аппаратуре СПДС каждый из этапов основных преобразований, рассмотренных выше, выполняется соответствующими техническими средствами, которые обычно создаются как отдельные, автономные устройства (см. гл. 6). Среди технических средств СПДС выделяют три больших класса устройств ( 1.3):

чивается соответствующим выбором рабочей полосы частот, в которой помехи от каналов с другими частотами были бы достаточно малы. В современной аппаратуре техники связи всегда используется кварцевая стабилизация сигналов передатчиков, что обеспечивает высокую стабильность частоты каналов.

Таким образом, системы передачи ОБП и ЧМ являются более помехоустойчивыми по сравнению с системами ДБП. Поэтому в современной аппаратуре связи амплитудную модуляцию с передачей несущей из двух

ствия которых при внешних КЗ обеспечивается ВЧ сигналами) встает вопрос о выведении их при этом из работы. Очень важным является учет разного рода помех. При их отсутствии ВЧ приемник мог бы иметь почти неограниченно высокую чувствительность и сигналы могли бы передаваться на весьма большие расстояния. Значительный уровень помех в ВЧ каналах определяется главным образом высоким напряжением проводов защищаемых линий сети. Оно обусловливает помехи от коронирования проводов, от дуг при КЗ, при операциях с выключателями, разъединителями и др. Кроме того, имеются помехи от соседних ВЧ каналов, радиостанций, атмосферных разрядов Отстройка от помех со стороны защищаемой сети осуществляется выбором порога чувствительности ВЧ приемника и обеспечением минимально допустимого уровня принимаемых им сигналов. Отстройка от помех со стороны соседних ВЧ каналов и радиостанций обеспечивается соответствующим выбором рабочей полосы частот, в которой помехи от каналов с другими частотами были бы достаточно малы. В современной аппаратуре техники связи всегда используется кварцевая стабилизация сигналов передатчиков, что обеспечивает высокую стабильность частоты каналов

ляющая, рассмотрение процедуры проектирования традиционных МПС важно для последующего анализа процедуры проектирования SOPC. Во-вторых, широкое распространение ИСПС оказало и оказывает существенное влияние на различные аспекты процедуры проектирования традиционных МПС. Таким образом, тесная взаимосвязь и фактическая близость проблем проектирования традиционных МПС и SOPC заставляют более подробно остановиться на особенностях реализации микропроцессорных фрагментов в современной аппаратуре. Вместе с тем, следует учитывать, что методы, решения и средства, которые создавались и продолжают разрабатываться для систем на кристалле SOPC, далеко не всегда могут быть применены в традиционных микропроцессорных системах.

Расположение основных изоляционных промежутков определяется конструкцией трансформатора, взаимным расположением его обмоток, магнитной системы, бака и других частей. Так, в стержневом трансформаторе современной конструкции с концентрическими

Примером современной конструкции с наполнителем является приведенный на 15-5 предохранитель серии ПН-2.

Реле времени с электромагнитным замедлением (демпфером) выполняются ".•олько на постоянном токе. Замедление спадания потока (главным образом при отключении катушки) создается короткозамкнутым медным кольцом (см. гл. 8). Подобные реле ( 20-3) отличаются моноблочной конструкцией, полностью собираемой и регулируемой до установки в комплектное устройство. В ранее выпускавшихся реле неподвижная часть магнитопровода выполнялась из двух деталей — скобы и сердечника. На стыке между деталями всегда оставался паразитный воздушный зазор. В современной конструкции неподвижная часть магнитопровода (сердечник) представляет собой одну деталь, изогнутую в виде буквы U. Паразитный зазор отсутствует. В данном случае при той же МДС в магнитопроводе получается больший поток. В итоге у реле тех же габаритов выдержка времени возрастает. Реле строятся на выдержку времени до 10 с.

Разработка новых серий трансформаторов с пониженными потерями холостого хода производится на базе применения электротехнической холоднокатаной анизотропной тонколистовой рулонной стали марок 3404, 3405, 3406 по ГОСТ 21427-83, допускающей магнитную индукцию до 1,6— 1,65 Тл при использовании современной конструкции и технологии изготовления магнитных систем.

Расположение основных изоляционных промежутков определяется конструкцией трансформатора, взаимным расположением его обмоток, магнитной системы, бака и других частей. Так в стержневом трансформаторе современной конструкции с концентрическими обмотками основными промежутками главной изоляции являются: осевые каналы между обмоткой НН и стержнем, между обмотками ВН и НН; пространство между торцами обмоток НН и ВН и ярмом; пространство между обмоткой ВН и стенкой бака и др. ( 4.1). Этим промежуткам соответствуют вполне определенные электрические воздействия при испытаниях трансформатора испытательным напряжением. В трансформаторе с чередующимися обмотками в связи с другим расположением обмоток изменится как расположение основных изоляционных промежутков, так и воздействие на них испытательных напряжений ( 4.2).

Патент на машину с самовозбуждением был взят в 1854 г. датским изобретателем С. Хиортом. Для создания «начального» возбуждения Хиорт предлагал применить постоянные магниты, и его машина фактически была машиной с комбинированным возбуждением. В 1856 г. венгерский физик А. Йедлик высказал мысль о возможности самовозбуждения генератора только за счет остаточной намагниченности и в 1861 г. построил самовозбуждающийся генератор постоянного тока. В 1866 г. В. Сименс применил принцип самовозбуждения для генераторов последовательного возбуждения, которые после этого получили широкое распространение для питания осветительных устройств. Однако начало промышленному освоению генераторов постоянного тока было положено сотрудником фирмы «Альянс» 3. Граммом, получившим в 1870 г. патент на самовозбуждающийся генератор с кольцевым якорем и тороидальной обмоткой, многочисленные секции которой были выведены на пластины коллектора почти современной конструкции.

Четвертый этап, явившийся этапом разработки основных элементов конструкции современной электрической машины, охватывает 15 лет— с 1871 по 1886 г. За это время машина постоянного тока приобрела все основные черты современной конструкции.

были даны основные математические связи между скоростью вращения и электромагнитными величинами. К 1886 г., как и генератор электрической энергии, электрический двигатель постоянного тока приобрел основные черты современной конструкции.

На четвертом этапе своего развития •— с 1871 по 1886 г. — машина постоянного тока приобрела все основные черты современной конструкции. Были предложены и осуществлены: машина с самовозбуждением Грамма, внедрившая в промышленность кольцевой якорь Пачинотти; нормальный в настоящее время тип барабанного якоря (Гефнер—Альтенек, 1871 г.); типы простых петлевых и волновых обмоток в их главных модификациях, последовательно-параллельных обмоток Арнольда, смешанные (лягушечьи) обмотки, уравнительные соединения обмоток (Мордей, 1883 г.,), добавочные полюсы для улучшения коммутации (Метер, 1885 г.)

В этой серии двигателей за счет современной конструкции, прогрессивной технологии, позволяющей автоматизировать большинство процессов, а также оптимизационных расчетов, выполненных на ЭВМ, уменьшены на 25—30% объем и габариты машин и снижена стоимость (см. [71]).

Первоначально развивались электрические машины постоянного тока сначала магнитоэлектрического типа, т. е. с возбуждением от постоянных магнитов, а затем, начиная с 1860 г., с электромагнитным возбуждением. Уже к середине 80-х годов прошлого века машина приобрела все основные черты современной конструкции.