Инженерное дело

Энергетические балансы мощности и выработки электроэнергии играют большую роль в управлении режимами ЭЭС. В пособии кратко излагаются только оперативные планы. Для более полного усвоения темы студенты выполняют курсовой проект.

Настоящее учебно-методическое пособие содержит задания, текстовые условия задач, в ней предусмотрено место для геометрических построений, выполняемых учащимися в аудитории и вне ее. Тетрадь составлена в соответствии с учебным материалом, изучаемым в 10-м классе, и обеспечивает объем практикума, установленный рабочей программой дисциплины. Рабочая тетрадь предназначена для проведения аудиторных практических занятий под руководством преподавателя и самостоятельной работы учащихся.

Рассмотрены теоретические основы испытаний на растяжение, факторы, влияющие на прочность металлов и сплавов. Предназначено для подготовки бакалавров по направлениям 140400 - "Электроэнергетика и электротехника" 220700 - "Автоматизация технологических процессов и производств" для дневного и заочного отделений.

Практикум предназначен для студентов технических вузов направления и специальности «Автоматизация технологических процессов и производств» (в машиностроении), а также может быть полезен специалистам в области моделирования и проектирования современных локальных и распределенных мультиагентных систем и систем автоматизации технологических процессов.

В учебном пособии в краткой форме даны основные понятия электротехнического материаловедения, приведены определения тепловых, электрических и механических параметров материалов, дается оценка основных классов материалов, применяемых в электроэнергетике и электротехнике. В пособии также приводятся числовые характеристики различных материалов, рассматриваются вопросы их долговечности. Форма изложения позволяет продуктивно готовиться к зачету по курсу и вспомнить основные понятия, изученные ранее в курсах физики и химии.

Пособие включает в себя перечень тем, задачи и описание лабораторных работ. Приведены основные термины и определения. Показана роль микроволновой и квантовой электроники в информационных технологиях. Описаны измерительные приборы, используемые для исследования параметров и характеристик электронных приборов СВЧ и квантовых приборов. Представлен ряд оригинальных методологических черт. Значительное внимание уделяется приложению развитой автором концепции изменяющихся систем к микроволновой и квантовой электронике. Перечислены компетенции, которые должны сформироваться у студентов в результате изучения курса. При оценке знаний студентов применяются зачетные единицы.

Рассмотрены вопросы, связанные с современными типами изоляции высоковольтных вводов, технологией их изготовления, а также общие принципы конструирования и их методы расчетов.

Вторая часть пособия посвящена моделированию интеллектуальных систем, в основе функционирования которых лежат методы составляющих концепции мягких вычислений – фазиматематика и нейроматематика.

В первой части учебного пособия рассматриваются физические основы волоконной оптики. Объясняется физический принцип распространения оптического излучения в волоконных световодах. Описываются конструкция и структурные параметры наиболее типичных кварцевых волокон. Излагаются основы волновой теории распространения излучения в волоконных световодах. В рамках этой теории устанавливаются зависимости волноводных свойств от структурных параметров волокна и частоты (длины волны) излучения. Дается феноменологическое и математическое описание основных физических явлений, приводящих к искажению оптических сигналов при распространении в оптическом волокне, а именно дисперсии света и оптических потерь. Указываются способы их учета и минимизации. В пособии выводятся формулы, позволяющие самостоятельно рассчитывать различные характеристики оптических волокон. Для сравнения приводятся параметры наиболее распространенных коммерческих телекоммуникационных волокон.

В пособии содержатся основные понятия теории перспективы. Рассмотрены способы построения перспективных изображений: перспективные масштабы, радиальный метод, метод архитекторов и др. Приведены примеры создания перспективных изображений с помощью редакторов: CorelDRAW, 3D MAX, AutoCAD.

Рассмотрены вопросы параллельной работы электрических систем. Приведено описание некоторых крупных системных аварий. Отражены особенности протекания электромеханического переходного процесса в электроэнергетической системе. Разобраны угловые характеристики мощности генераторов, статические характеристики асинхронных двигателей и комплексной нагрузки. Изложены основные методы анализа устойчивости электроэнергетических систем. Рассмотрен асинхронный режим. Даны сведения по противоаварийной автоматике, применяемой в современных условиях. Материал сопровождается достаточно объемными примерами.

Изложены теоретические основы инженерной графики на базе начертательной, аналитической, вычислительной геометрий, а также стандартов единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Приведены упражнения и указания к выполнению учебных заданий по геометрическому моделированию в компьютерном графическом редакторе AutoCAD.

Изложены матричные модели идеального и реального диодов с приоткрыванием p–n-перехода, а также методы автоматизированного синтеза согласующее-фильтрующих цепей широкополосных преобразователей частоты. Рассмотрено необходимое программное обеспечение для их проектирования на персональных ЭВМ.

Учебное пособие содержит изложение вопросов преобразования сигналов в нелинейных радиотехнических цепях. Эти вопросы составляют часть курса «Радиотехнические цепи и сигналы». Для студентов радиотехнических специальностей факультета радиотехники и электроники и других факультетов, где теория радиотехнических цепей и сигналов изучается как важнейшая составная часть соответствующих курсов.

Настоящее пособие входит в состав учебно-методического комплекса по курсу «Основы цифровой аудио- и видеотехники», разработанного для студентов НГТУ, обучающихся по специальностям 210302 – Радиотехника и 210402 – Средства связи с подвижными объектами. Рассмотрены принципы работы и схемотехнические решения для цифровых устройств, используемых для обработки аудио- и видеосигналов. Описаны цифровые стандарты для передачи аудиосигналов, а также характеристики и параметры цифровых телевизионных стандартов. Изложены методы модуляции, применяемые в цифровом телевидении. Пособие может быть использовано при мультимедийной форме чтения лекций, при выполнении расчетно-графических заданий и подготовке к лабораторным работам.

Изложены необходимые теоретические основы, приведены функциональные схемы стендов лаборатории «Промышленная автоматизация». Составлены программы и методические указания к проведению лабораторных работ на шести стендах лаборатории. Приведена рекомендованная литература, технические описания и инструкции по эксплуатации на установленное на стендах оборудование. Предназначено для студентов, изучающих автоматизацию технологических процессов.

Приведены теоретические основы магнитных свойств, классификация и маркировка магнитомягких материалов. Описаны конструкция и работа лабораторного стенда для исследования кривой намагничивания и петли гистерезиса магнитомягких материалов.

Приведены положения теории, необходимые для расчета электромагнитных процессов и выбора параметров электрических машин, предназначенных для преобразования энергии на основе электромагнитной индукции и взаимодействия магнитного поля с электрическим током.

В пособии кратко изложены основные представления о технологических методах и процессах, используемых в производстве основных материалов микроэлектроники. Рассмотрены физические явления и равновесные закономерности, лежащие в основе управления фазовыми и химическими превращениями веществ.

Пособие содержит описание 8 лабораторных и учебно-исследовательских работ по преобразованию сигналов в нелинейных радиотехнических цепях (нелинейное резонансное усиление, умножение частоты, модуляция, детектирование, генерирование).

Цель данного учебного пособия состоит в том, чтобы ознакомить студентов с методологией вибродиагностики зарождающихся и развитых дефектов в оборудовании, с современными методиками вибромониторинга технического состояния оборудования. В пособии дается описание аппаратуры для сбора, обработки и анализа данных; принципов определения норм вибраций и оценки технического состояния оборудования; методология выявления дефектов на основе частотного анализа колебаний.

В предлагаемом учебном пособии рассматриваются основные принципы построения функциональных элементов аналоговой части автоматических устройств, выполненных на базе операционных усилителей (ОУ).

B учебном пособии приводятся рекомендации и задачи для выполнения индивидуальных заданий по курсу «Цифровые системы управления». Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 220200 – «Автоматизация и управление».

Изложены способы защиты систем электроснабжения устройств электротехнических комплексов: тяговых и трансформаторных (понизительных) подстанций напряжением 6–10 кВ от перегрузок и коротких замыканий. Рассмотрен наиболее широко используемый на железнодорожном транспорте и в нефтегазовых объектах вариант электронной защиты и автоматики (АСУ нижнего уровня). Приведены технические характеристики, методики расчета и настройки уставок токовых защит. Рассмотрены примеры многоступенчатых и многопараметрических защит, дана оценка надежности их работы и предложения по дальнейшему совершенствованию. Приведены описания лабораторных работ, задания, методика выполнения и вопросы итогового контроля.

Рассматриваются физические закономерности, имеющие место в генераторах, трансформаторах и двигателях системы собственных нужд электростанций в различных режимах, содержатся характеристики вспомогательных систем, таких, как системы возбуждения и гашения поля генераторов.

Изложены базовые принципы проектирования автоматизированных измерительных систем с использованием системы графического программирования LabVIEW, технических и программных средств корпорации National Instruments. Рассмотрены физические принципы восприятия и предварительной обработки измеряемых величин, схемы подключения датчиков и согласования их с измерительной аппаратурой, реализация типовых процедур измерения с помощью встраиваемых в компьютер устройств сбора данных.

В пособии рассматриваются вопросы появления носителей зарядов, электропроводности, электрического пробоя жидких диэлектриков на основе исследований автора. Показаны механизмы явлений, рассмотрены методы влияния на них.

В учебном пособии изложены вопросы расчета систем автоматизированного электропривода. Рассмотрены тиристорный и транзисторный электропривод постоянного тока, а также транзисторный асинхронный электропривод переменного тока. Даны методики выбора параметров регуляторов. Рассмотрены вопросы моделирования систем электропривода.

Настоящее пособие предназначено для изучения современных приемов программирования технологических контроллеров в среде Unity Pro, которая в комбинации с новыми процессорами Premium, Quantum, Atrium и M340 международной фирмы «Schneider Electric» реализует новый подход к разработке программного обеспечения и эксплуатации систем промышленной автоматизации.

В пособии рассматривается большой круг вопросов, связанных с надежностью функционирования и проектирования систем электроснабжения. Материал излагается в следующем порядке. Вначале рассмотрены общие положения теории надежности, показатели надежности элементов и групп элементов. Далее детально рассмотрены способы оценки схемной надежности, в частности, схем электроснабжения и подстанций. Не оставлена без внимания проблема создания в электроэнергетической системе оптимальной величины оперативного резерва мощности.

В пособии на значительном числе примеров решения типовых задач рассматриваются методы расчета четырехполюсников и трехфазных цепей. Предлагаются аналогичные задачи для самостоятельного решения с ответами. Показаны приемы использования персонального компьютера для автоматизации расчетов электрических цепей. Структура и содержание пособия соответствуют программе курса «Теоретические основы электротехники» для электротехнических специальностей вузов. Предназначено для самостоятельной работы студентов, а также может быть полезно преподавателям при организации учебного процесса.

Рассмотрены электрические параметры характерных типов вакуумных промежутков при высоком напряжении, а также механизмы пробоя этих промежутков при различных видах приложенного напряжения.

Рассмотрены принципы построения и расчет защит понижающих автотрансформаторов на базе современных отечественных шкафов микропроцессорных защит.

В пособии даны описания восьми лабораторных работ по сигналам, линейным радиотехническим цепям, прохождению детерминированных и случайных процессов через эти цепи.

Изложены основы применения двух достаточно удачных пакетов моделирования микроволновых устройств: «Microwave Office» и «CST Microwave Studio», при этом рассмотрение ограничено моделированием лишь линейных устройств.

Третья часть практикума посвящена имитационному 2В-моделированию несложных технологических систем и процессов в программной среде Plant Simulation фирмы Siemens PLM Software.

Рассмотрены цифровая фильтрация телевизионных сигналов, включая фильтры нижних частот, фильтры верхних частот и гребенчатые фильтры; показано применение цифровых методов для выделения цветоразностных сигналов, подчер-кивания цветовых переходов, улучшения соотношения сигнал/шум и подавления импульсных помех; описаны новые принципы построения аналоговых высокоизбирательных канальных телевизионных фильтров метрового и дециметрового диапазонов, предназначенных для работы с модуляторами и передающими устройствами цифрового стандарта DVB-T/H.

В учебном пособии изложен материал курса, читаемого автором студен¬там НГТУ по специальности электроэнергетические системы и сети. Первая часть пособия содержит понятийный аппарат технической диагностики, методику анализа объектов диагностики с использованием принципов системного подхода, а также характеристику методов контроля и диагностирования оборудования электрических сетей, иллюстрированную рядом практических примеров.

В четвертой части учебного пособия подробно изложена физика процессов, происходящих в полевых транзисторах с барьером Шоттки на арсениде галлия, наиболее быстродействующих и широко приме-няемых в СВЧ-диапазоне. Рассмотрена электрофизическая модель на данный тип транзисторов и приведены практические результаты, дока-зывающие правомерность такой модели. Данная часть пособия полезна студентам, специализирующимся в проектировании быстродействующих электронных средств по твердотельной технологии.

В пособии изложен теоретический курс сопротивления материалов, предназначенный для быстрой и эффективной подготовки студентов к сдаче экзамена и зачета, защите расчетно-графических заданий, тестированию, контрольным работам.

Предлагаемое учебное пособие по курсу «Электродинамика заряженных частиц», который автор читает студентам физико-технического факультета НГТУ, содержит наиболее важные вопросы динамики заряженных частиц и интенсивных пучков в стационарных электромагнитных полях. В книге представлен необходимый математический аппарат, приведены основные уравнения электромаг-нитного поля, подробно рассмотрены аналитические и численные методы рас¬чета электрических потенциалов и полей. Рассмотрено движение заряженных частиц в однородных и слабо неоднородных электрическом и магнитном полях, в полях с аксиальной симметрией. Построено матричное описание движения, рас¬смотрена динамика частиц в аксиально-симметричных электрических и магнитных линзах, в дуплетах и триплетах квадрупольных линз. Даны определения эмиттанса пучка и аксептанса канала, рассказано о проблемах построения огибающих потока и согласования потока с периодическим каналом. Описаны основные эффекты, возникающие из-за влияния пространственного заряда, в том числе образование виртуальных катодов. Рассмотрено начальное формирование электронных потоков электростатическим полем, описаны источники пучков заряженных частиц с плазменным эмиттером.

Третья часть пособия посвящена краткому изложению основных положений агентной проблематики, на которых возможно построение и моделирование систем разнообразного назначения: свойств и принципов построения и моделирования агентов и мультиагентных систем различных классов, инструментальных средств агентных вычислений, а также базовых принципов организации и функционирования объектов роевого интеллекта и искусственных иммунных систем, в том числе базирующихся на агентах.

В пособии излагаются основы функционирования автоматизированных систем управления (АСУ) технологическим процессом (ТП) на тепловых электрических станциях. Обозначены цели функционирования верхнего общестанционного и блочного уровней АСУ ТП. Изложены и поясняются основные принципы управления тепломеханическим оборудованием энергоблоков, порядок взаимодействия функциональных групп тепломеханического оборудования в рабочих и аварийных режимах. Рассматриваются особенности АСУ ТП энергоблока, выполненной на базе современных программно-технических средств. Отдельное внимание уделено организационным вопросам эксплуатации АСУ ТП тепловых электростанций.

Рассмотрены принципы построения измерительных органов устройств релейной защиты и автоматики. Также большое внимание уделено средствам линейного преобразования сигналов, используемым при реализации измерительных схем

На кафедре АЭТУ НГТУ в 2008-2009 годах в рамках инновационного образователь¬ного проекта «Высокие технологии» была создана многофункциональная лаборатория, позволяющая проводить лабораторные исследования по курсам «Электротехнологиче- ские установки и системы» (ЭТУС), «Силовая электроника», «Системы автоматического управления ЭТУС», «Источники питания ЭТУС», «Установки индукционного нагрева», «Основы теплопередачи», «Основы электротехнологии», «Компьютерная и микропро¬цессорная техника в электротехнологии» и т. д. Представленное учебное пособие является первой частью лабораторного практикума, в которую вошли лишь вопросы, связанные с описанием оборудования лабораторных стендов. Вторая часть лабораторного практикума посвящена описанию лабораторных работ по различным дисциплинам. Обе части лабораторного практикума сопровождаются отдельно издаваемым атласом схем систем автоматического управления и электрической части стендов.

В учебном пособии изложены основы синтеза регуляторов для систем автоматики. Оно поможет магистрантам и аспирантам проводить исследования в этой интересной дисциплине.

В пособии на значительном числе примеров решения типовых за-дач рассматриваются методы расчета линейных электрических цепей постоянного тока. Предлагаются аналогичные задачи для самостоя-тельного решения с ответами. Показаны приемы использования персонального компьютера для автоматизации расчетов электрических цепей. Структура и содержание пособия соответствуют программе курса «Теоретические основы электротехники» для электротехнических спе-циальностей вуза.

В пособии систематизирован и изложен материал для выполнения и оформления чертежей деталей, эскизов и электронных моделей деталей с учетом произошедших изменений в стандартах ЕСКД. Пособие предназначено для сопровождения учебного процесса по инженерной графике для студентов технических специальностей.

В пособии на значительном числе примеров решения типовых за-дач рассматриваются методы расчета линейных электрических цепей при воздействии периодических несинусоидальных источников напряжения и тока. Предлагаются аналогичные задачи для самостоятельного решения с ответами. Показаны приемы использования персонального компьютера для автоматизации расчетов электрических цепей. Структура и содержание пособия соответствуют программе курса «Теоретические основы электротехники» для электротехнических спе-циальностей вузов.

Рассмотрены вопросы, связанные с конструкцией маслобарьерной изоляции в силовых трансформаторах и реакторах поперечной компенсации. Приведены физические и химические характеристики компонентов маслобарьерной изоляции. Отражены основные тенденции в современном трансформаторостроении, связанные с применением высокотемпературной изоляции и высокотемпературной сверхпроводимости.