Электроэнергетика. Производство, преобразование, передача, распределение и регулирование электроэнергии. Электроизмерительная техника. Техническое применение магнетизма и статического электричества

Приведены основы моделирования электрических машин (трансформаторы, асинхронные и синхронные машины и машины постоянного тока) в среде MATLAB 7.x с помощью приложения Simulink

Рассмотрены современная элементная база силовой электроники, методы управления и способы защиты силовых ключей, приведены описание и анализ работы выпрямителей и регуляторов, включая анализ коммутационных процессов и оценку влияния преобразователей на питающую сеть. Дан анализ ущерба от высших гармоник в СЭЭС и мероприятия по его снижению. Приведены сведения об активных энергетических фильтрах, позволяющих эффективно решать проблему качества электроэнергии в автономных электроустановках. Изложены схемы и режимы работы зависимых и автономных инверторов и преобразователей частоты на их основе, включая НПЧ матричного типа на современных ключевых элементах. Приведено описание нового класса выпрямителей и инверторов, построенных на базе трансформаторов с вращающимися магнитными полями. Изложены способы построения систем управления судовыми преобразователями и моделирование преобразователей в среде Micro-Cap. Приведены сведения о реально применяемых преобразователях на судах, а также рассмотрены вопросы обеспечения качества электрической энергии на входе и выходе ПП и улучшение их электромагнитной совместимости с питающей сетью и нагрузкой. Дана оценка влияния качества электроэнергии на виброакустические характеристики судового электрооборудования и самих ПП.

Методические указания содержат календарный план и порядок выполнения магистерской диссертации, рекомендации по выбору темы, объему и структуре выпускной квалификационной работы и предназначены для студентов направления подготовки 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» профиля «Электропривод и автоматика».

Настоящие методические указания предназначены для студентов ЛГТУ направления 22.03.02 «Металлургия» профиля подготовки «Обработка металлов давлением», обучающихся по программе дополнительного профессионального обучения (ДПО) в ПАО «НЛМК». Работа соответствует учебной дисциплине «Система менеджмента качества ПАО «НЛМК». Методические указания могут быть рекомендованы студентам других направлений для самостоятельного изучения требований стандартов, предъявляемых к холоднокатаному листу из углеродистой стали.

В учебном пособии рассматриваются особенности построения систем электропривода постоянного тока, их статические электромеханические и механические характеристики в двигательном режиме и при торможении, анализируются способы регулирования скорости электроприводов, выполненных на базе двигателя постоянного тока независимого, последовательного и смешанного возбуждения.

Рассмотрены современная элементная база силовой электроники, методы управления и способы защиты силовых ключей, приведены описание и анализ работы выпрямителей и регуляторов, включая анализ коммутационных процессов и оценку влияния преобразователей на питающую сеть. Дан анализ ущерба от высших гармоник в СЭЭС и мероприятия по его снижению. Приведены сведения об активных энергетических фильтрах, позволяющих эффективно решать проблему качества электроэнергии в автономных электроустановках. Изложены схемы и режимы работы зависимых и автономных инверторов и преобразователей частоты на их основе, включая НПЧ матричного типа на современных ключевых элементах. Приведено описание нового класса выпрямителей и инверторов, построенных на базе трансформаторов с вращающимися магнитными полями. Изложены способы построения систем управления судовыми преобразователями и моделирование преобразователей в среде Micro-Cap. Приведены сведения о реально применяемых преобразователях на судах, а также рассмотрены вопросы обеспечения качества электрической энергии на входе и выходе ПП и улучшение их электромагнитной совместимости с питающей сетью и нагрузкой. Дана оценка влияния качества электроэнергии на виброакустические характеристики судового электрооборудования и самих ПП.

Приведены основы моделирования электрических машин (трансформаторы, асинхронные и синхронные машины и машины постоянного тока) в среде MATLAB 7.x с помощью приложения Simulink

Учебное пособие содержит сведения о современных методах диагностики технического состояния судовых механизмов и современных программно-аппаратных средствах для проведения виброакустической диагностики и соответствует разделу «Вибродиагностика» учебного курса «Прикладная акустика», который изучают студенты специальности «Судовые энергетические установки». Может быть полезно инженерам и аспирантам, интересующимся проблемами надежности судового оборудования.

В сборнике представлены труды Третьего Международного междисциплинарного молодежного симпозиума «Физика бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов (Анализ современного состояния и перспективы развития)», посвященного проблемам разработки, создания, исследования и перспективам практического применения бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов, проходившего в г. Туапсе 2-6 сентября 2014 г.

В сборнике представлены труды Третьего Международного междисциплинарного молодежного симпозиума «Физика бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов (Анализ современного состояния и перспективы развития)», посвященного проблемам разработки, создания, исследования и перспективам практического применения бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов, проходившего в г. Туапсе 2-6 сентября 2014 г.

Второй том трехтомного словаря-справочника включает около 3500 понятий и терминов, связанных с аналитическими методами и теоретическими подходами к исследованию сверхпроводников и сверхпроводимости, а также содержит множество данных о свойствах конденсированных сред. Большое внимание уделено соответствующим математическим и физическим методам, используемым для их оценки. Широко представлены химические и физические основы сверхпроводимости, а также результаты моделирования структурно-чувствительных свойств сверхпроводников и родственных материалов. Все представленные в словаре термины расположены по алфавиту. Каждому термину посвящена отдельная статья, раскрывающая его смысловое научно-техническое и/или математическое содержание, область применения и связь с другими терминами, при этом все термины снабжены английскими эквивалентами. Кроме того, целый ряд статей посвящен родственным для сверхпроводимости вопросам из смежных тематик.

Первый том трехтомного словаря-справочника содержит свыше 2500 понятий и терминов по всем направлениям материаловедения сверхпроводников. В частности, широко представлены экспериментальные технологии получения материалов и композитов, исходные композиции, экспериментальные методы и результаты исследований сверхпроводящих и родственных им материалов. Подробно описана методология и инструментальное обеспечение данных исследований. Представлены физические и математические подходы, использующиеся при проведении экспериментов, обработке и анализе полученных результатов. Все представленные в словаре термины расположены по алфавиту. Каждому термину посвящена отдельная статья, раскрывающая его смысловое научно-техническое и/или математическое содержание, область применения и связь с другими терминами, при этом все термины снабжены английскими эквивалентами. Кроме того, целый ряд статей посвящен родственным для сверхпроводимости вопросам из смежных тематик.

Методическое пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры «Электроснабжение» (протокол № 34 от 29 мая 2017 г.), методической комиссией факультета «Агротехника и энергосбережение» по направлению подготовки 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника (протокол №10 от 8 июня 2017 г.), рекомендованы к изданию научно-методическим Советом университета (протокол № 4 от 21 июня 2017 г.).

Нормирование удельных расходов энергии на деревообрабатывающих предприятиях строится в соответствии с расчленением производства, с одной стороны, на отдельные операции и процессы по видам производимой продукции, с другой – на отдельные участки (агрегаты, цехи, предприятие в целом). В соответствии с этим различают операционные удельные нормы по отдельным операциям и суммарные удельные нормы по отдельным производственным процессам. Цель настоящей статьи – разработка подхода к установлению операционной нормы удельного расхода электроэнергии на выполнение транспортных операций деревообрабатывающего производства, используемых для выгрузки леса из воды, транспортировки лесоматериалов со складов в цех и обслуживания технологических операций между отдельными агрегатами. Исследования энергетических свойств электропривода конвейеров проведены в направлении, при котором потери и полезное потребление энергии определяются через некоторые коэффициенты потерь и производительность агрегатов. Получены аналитические зависимости между потребляемой мощностью, удельным потреблением электроэнергии и производительностью конвейера, названные энергетическими характеристиками. Используемый метод позволяет выразить полезную нагрузку на агрегат через производительность – показатель, по которому практически оцениваются результаты работы агрегата, участка, цеха и т. д. Наличие энергетических характеристик дает возможность более качественно подойти к вопросу планирования удельных расходов энергии по каждому типоразмеру сортиментов и производству в целом. В результате исследований установлено, что энергетическая характеристика мощности, потребляемой транспортными устройствами, носит линейный характер, удельного расхода электро-энергии – нелинейный. Выявлены основные технологические факторы и параметры оборудования и сырья, влияющие на удельное электропотребление конвейеров.

Содержит теоретический материал, необходимый для проведения практических и лабораторных работ по дисциплине «Электропривод». Изложены основные положения электропривода, подробно рассмотрены структурные схемы, классификация электропривода и его переходные процессы электропривода.

Содержит теоретический материал, необходимый для проведения практических и лабораторных работ по дисциплине «Электромеханические системы в теплоэнергетике». Изложены основные положения электромеханических систем в теплоэнергетике.

Содержит теоретический материал, необходимый для проведения практических и лабораторных работ по дисциплине «Электропривод». Изложены основные положения электропривода, подробно рассмотрены структурные схемы и переходные процессы электропривода.

Учебное пособие содержит теоретический материал, необходимый для проведения практических и лабораторных работ по дисциплине «Электропривод». В нем изложены основные положения электропривода, подробно рассмотрены структурные схемы и переходные процессы электропривода. Кроме того, приведены нагрузочные режимы двигателей электроприводов и их уравнение теплового баланса и нагрева.

В статье приводится анализ особенностей режимов работы некоторых мелких потребителей, таких как зарядные устройства и блоки электропитания бытовой техники (телевизоры, компьютеры, стиральные машины и др.), единичная потребляемая мощность которых невелика. Среди нелинейных нагрузок наиболее распространенными являются вентильные преобразователи и различные регулирующие устройства, электропитание которых производится на напряжении 380/220 В. Особый вклад в искажение синусоидальности кривой напряжения вносит осветительная нагрузка. При увеличении числа устройств возникает потребность минимизации высших гармоник токов и напряжений в таких сетях. Поэтому целью данной работы являются исследование и анализ несинусоидальности токов, потребляемых мелкими нелинейными нагрузками, для разработки мер по улучшению качества электроснабжения потребителя

В статье приведены основные энергетические ресурсы Таджикистана, обусловленные возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ). Предложены принципы их классификации на основе пересекающихся нечетких классов. Выбраны три класса распределенных источников энергии: «малые», «мини» и «микро». При этом к малым отнесены источники распределенной энергии «малые» до 5000 кВт, «мини» до 2000 кВт, и «микро» до 50 кВт. Представлены функции принадлежности этих лингвистических переменных. Обоснована возможность построения энергетических центров на 100 %, использующих распределенную возобновляемую генерацию энергии. При этом предусмотрена также возможность накопления энергии в виде аккумулирования энергии воды или аккумуляторов другого вида BESS. С учетом того, что выработка электроэнергии в Республике Таджикистан в основном приходится на ВИЭ и с учетом их непредсказуемости и неравномерности режимов на суточном интервале, объединение их в HUB является наиболее рациональным способом повышения надежности энергоснабжения всей инфраструктуры. Таким образом, интегрирование распределенной генерации ВИЭ и всех систем электропотребления в один центр позволяет в зависимости от энергопотребления и способности генерации энергии оптимизировать их совместную работу. В контексте единой энергетической системы и общей инфраструктуры энергоснабжения HUB Республики Таджикистан можно рассматривать как систему связанных энергетических центров. Передача энергии между центрами в комбинированной системе должна обладать, прежде всего, статической устойчивостью, что требует дополнительных исследований. Показано, что гидроэнергетические ресурсы и солнечная энергия являются приоритетными по сравнению с ветроэнергетическими ресурсами. Однако, в совокупности все они должны быть использованы для устойчивого развития энергетики Республики Таджикистан

Основу интеллектуальной диагностики силовых маслонаполненных трансформаторов (СМТ) представляют модели, позволяющие безошибочно идентифицировать бездефектное состояние электрооборудования по ряду ключевых параметров (признаков) без вывода его из работы. Предложены диагностические модели для идентификации параметров бездефектного состояния изоляционной системы СМТ в процессе его эксплуатации, использующие однородную статистику многолетних наблюдений за характеристиками бумаги и масла. В качестве диагностической информации использованы протоколы периодического хроматографического анализа растворенных в масле газов (ХАРГ), результаты физико-химического анализа (ФХА) масла и высоковольтных испытаний целлюлозной изоляции. Для формирования диагностических моделей разработана методика, использующая вариационные ряды синхронизированных по времени данных. Основу методики составляет метод статистической (байесовской) идентификации, позволяющий достоверно различать такие состояния СМТ, как «норма», «норма с незначительными отклонениями», «норма со значительными (критическими) отклонениями», оценивать вид и степень опасности дефектов. Параметры, характеризующие состояние изоляционной системы СМТ, представлены выборками двумерных случайных величин со своими областями распределения, условными математическими ожиданиями и среднеквадратичными отклонениями. Это позволяет сформировать специальные граничные функции, разделяющие классы состояний СМТ в пространстве контролируемых признаков. Для реализации вычислительной процедуры метода разработан алгоритм экспресс-оценки состояния и принятия решений по дальнейшей эксплуатации СМТ. Достоверность и адекватность рекомендуемых эксплуатационных воздействий обусловлена обоснованностью критериев принятия решений, отражающих известные нормативные принципы. Приводятся примеры, иллюстрирующие достоверность и продуктивность разработанного подхода, который предназначен для применения в системах оценки технического состояния и планирования ремонтов трансформаторного оборудования электрических сетей.

Как подтверждают мировые тенденции, существенные достоинства имеют электрические станции, использующие в качестве рабочего тела цикла Ренкина низкокипящие рабочие тела. В данной статье приводятся описание и показатели эффективности двух установок, которые возможно применить на тепловых электрических станциях для повышения их общей эффективности. В обоих случаях в традиционную схему ТЭС введен фреоновый контур. Конденсационный пароводяной энергоблок надстроен фреоновым контуром, который внедрен непосредственно в термодинамический цикл для отведения тепла в конденсаторе и направлен на дополнительную выработку электроэнергии, при этом вытесняется традиционная система технического водоснабжения. При комбинированной системе теплоснабжения от ТЭЦ с газовым сетевым подогревателем в качестве внутриквартальных энергоустановок применяются фреоновые термотрансформаторы. Эта схема позволяет перейти на пониженный температурный график прямой и обратной сетевой воды, что повышает качество эксплуатации систем теплоснабжения, снижает их стоимость и повышает эффективность теплоснабжения потребителей. В статье обоснован выбор рабочего тела, обусловленный его озонобезопасностью, доступностью, широким применением на рынке фреоновых технологий и распространенностью компрессорного оборудования на его основе. При исследовании эффективности рассматриваемых установок и в том и в другом случае рабочим телом фреонового контура является фреон R-134a. В тексте приводятся описание принципиальных схем установок и расчетные формулы КПД, технико-экономической эффективности, а также диапазон параметров, при которых был рассчитан фреоновый контур. Приведены расчетные значения КПД и технико-экономической эффективности установок, конструктивно-компоновочных параметров фреонового контура. В заключение представлены преимущества рассмотренных фреоновых технологий на рабочем теле R-134a.

Одной из важных особенностей функционирования гидроэлектростанций (ГЭС) является использование ими ограниченных емкостей водохранилищ для хранения гидроэнергоресурсов. Использование ограниченных объемов воды для производства электроэнергии в тот или иной интервал времени влияет как на распределение объемов выработки электроэнергии в последующие интервалы периода регулирования, так и на суммарную выработку станции. С экономической точки зрения использование запасов воды приводит к динамической зависимости топливных затрат на производство электроэнергии в отдельных временных интервалах периода регулирования. Эта зависимость особенно проявляется в электроэнергетических системах, в которых доля ГЭС составляет значительную часть. Задачи повышения эффективности режимов энергосистем решались многими авторами и многими научными и инженерными организациями. Эти разработки используются как основа решения режимных задач в современных условиях энергетики. Тем не менее имеются объекты, для которых необходимо корректировать стандартную методику. В данной работе рассматривается электроэнергетическая система

В электроэнергетике получило активное развитие направление, связанное с использованием установок распределенной генерации (РГ), находящихся в непосредственной близости от потребителей электроэнергии. Особую актуальность задача внедрения современных установок РГ приобретает при модернизации систем электроснабжения (СЭС), удаленных от сетевой инфраструктуры.

В третьей книге сборника приведены результаты новейших научных и научно-инженерных разработок в области создания гибридных систем передачи энергии, когда энергия поставляется в своей химической форме в виде жидкого водорода и в электрической форме - с помощью сверхпроводящего кабеля с использованием сверхпроводника на основе диборида магния (MgB2). Рассматриваются проблемы перехода ВТСП проводников в нормальное состояние и создания новых образцов энергетического оборудования для самолета и эффективных высокоресурсных систем криообеспечения для поддержания высокотемпературной сверхпроводимости в силовых высокотемпературных сверхпроводящих устройствах различной мощности и назначения (генераторы, электродвигатели, токоограничители, кабели и т.п.).

Проведен выбор состава травителя для прецизионного удаления тонкого высоколегированного геттерирующего слоя кремния. Наиболее контролируемый процесс удаления обеспечивает травитель состава HNO3:HF:CH3COOH = 40:1:1. Он позволяет при полном стравливании геттерирующего слоя сохранить требуемую толщину контактного слоя, предотвращающего выход области объемного заряда рп-перехода на тыльную поверхность базы фоточувствительного элемента, обеспечивая тем самым снижение величины темновых токов и увеличение процента выхода годных изделий

Пособие составлено в соответствии с ФГОС ВО, учебным планом и программой дисциплины. Содержит последовательно изложенные основные данные из теории электрических машин, необходимые для предварительного освоения курса, контрольные вопросы для самоподготовки, задачи для контрольной работы, литературу

Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС, программой и учебным планом дисциплины. Содержит курс лабораторных работ по дисциплине, включающих основные теоретические положения курса, вопросы и задания, методические указания по выполнению работ, указания по технике безопасности, литературу, приложения

Пособие составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта, программой и учебным планом дисциплины. Содержит курс лекций по дисциплине, включающих основные теоретические сведения по существующим современным системам радиосвязи, методам частотно территориального планирования, обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, ведения метрологической работы на предприятиях связи, перспективам развития систем радиодоступа

Представлен алгоритм мониторинга состояния изоляции измерительных трансформаторов напряжения в цепи генераторного напряжения электростанций. Предложен принцип построения системы мониторинга, и оценена достоверность контроля состояния измерительного трансформатора напряжения

Рассмотрены методы обработки сигналов частотных датчиков, позволяющие существенно повысить эффективность оценок частотно-временных параметров

Описаны приборы для контроля и диагностирования трибологических объектов и материалов с помощью электрических методов трибомониторинга. Даны рекомендации по областям наиболее эффективного их применения

Исследуется возможность использования биимпульсных последовательностей для повышения эффективности оценки временных параметров сигналов датчиков различных физических систем

Рассмотрены методы обработки сигналов датчиков, представленных в форме временных интервалов, позволяющие существенно повысить эффективность оценки временных параметров

Предложен новый способ анализа элементов коаксиального тракта зондовыми измерительными преобразователями. Обсуждаются математическая модель преобразователя, процедуры калибровки, измерений элементов коаксиального тракта, приведены экспериментальные результаты

Рассмотрен преобразователь параметров двух сенсоров в частотный сигнал, пропорциональный параметрам сенсоров и (или) их функциональным соотношениям. Представлен способ оценки и сравнения свойств преобразователей по функциям чувствительности при известных исходных значениях параметров используемых сенсоров

Рассмотрены особенности метода, позволяющего определять частотные искажения сигналов в цепях, находящихся в рабочем режиме и не допускающих их отключения и перевода в тестовый режим. Метод основан на сравнении корреляционных характеристик случайных сигналов на входе и выходе цепи. Предложен критерий выявления и оценки частотных искажений сигналов, имеющих нормальное распределение

Рассмотрена обработка динамограмм в контроллерах систем автоматизации нефтедобывающих скважин, эксплуатируемых штанговыми глубинными насосами

Изложен метод определения погрешностей виртуального прибора при измерении температуры обмоток электродвигателей, учитывающий условия его применения

Рассмотрена информационно-измерительная система, предназначенная для мониторинга состояния преднапряжения, целостности, герметичности и прочности защитной оболочки и состояния подкрановых путей полярного крана атомного блока. Приведено описание компонентов и частей системы

Рассмотрены вопросы построения устройств оценки помехоустойчивости систем при обработке сигналов частотных датчиков. Используемый способ обработки сигналов частотных датчиков основан на анализе фазовых флуктуаций и позволяет вести оперативный контроль за измеряемыми параметрами сигналов частотных датчиков при ограничении используемых данных

Описан метод определения нелинейных искажений сигналов, имеющих произвольный спектр, с применением в качестве критерия вероятностного показателя разброса мгновенных значений дифференциального коэффициента усиления. Рассмотрены особенности реализации метода

Рассмотрен принцип измерения вязкости ротационным методом, а также структурная схема, конструкция и основные технические характеристики разработанного на его основе вискозиметра

Обсуждаются способы построения параметрических моделей пассивных компонентов с помощью искусственных нейронных сетей. Рассмотрены основные типы нейронных сетей, наиболее подходящие для задач многомерной аппроксимации. Приведены способы построения параметрических моделей пассивных компонентов и результаты, демонстрирующие их эффективность

Рассмотрены вопросы построения вихретоковых датчиков с микропроцессорной системой коррекции температурных погрешностей по результатам измерения информативных параметров эквивалентной схемы замещения

Приведены результаты исследования относительной диэлектрической проницаемости подложек из поликора, используемых для реализации различных СВЧ-устройств. Разработана измерительная система, основным элементом которой является микрополосковый прямоугольный измерительный резонатор, выполняющий роль измерительного датчика. Полученные результаты сопоставлены с соответствующими величинами, измеренными прибором E4991A-002 фирмы Agilent Technologies, а также с паспортными значениями относительной диэлектрической проницаемости поликоровых подложек

Рассмотрена радиоэлектронная система контроля образования наледи на проводах воздушных линий электропередачи (ВЛЭП), принцип работы которой основан на регистрации разности скоростей прохождения электромагнитного гармонического сигнала по контролируемому участку линии и воздушной среде. Информация о толщине ледяной муфты передается по радиоканалу на диспетчерский пункт

Рассмотрены современные проблемы электроэнергетики применительно к построению многодатчиковых интеллектуальных сетей, обеспечивающих надежное, безопасное и энергоэффективное электроснабжение потребителей

В завершающей статье цикла публикаций представлены предложения по развитию приборного парка на основе межведомственной координации работ в рамках комплексной целевой программы, предлагаемой к разработке. Формулируются развернутые выводы по тематике публикаций

Дана общая характеристика радиоизмерительных приборов, обсуждаются актуальные вопросы их разработки и выпуска, анализируется современное состояние парка приборов, находящихся в эксплуатации