Потребует увеличения

Одним из новых направлений техники является передача и обработка информации с помощью света — лазерного луча. Развитие этого направления потребовало разработки различных устройств управления лазерным излучением. Многие из этих устройств могут быть построены на магнитных средах, которыми являются ферриты в виде монокристаллов и монокристаллических пленок.

При решении многоэкстремальных задач и в так называемых овражных ситуациях автономная работа алгоритмов локального поиска оказывается неэффективной. Это потребовало разработки методов нелокального поиска, которые фактически состоят в определенной организации проведения некоторой последовательности поисков локальных. Так, нелокальный алгоритм решения многоэкстремальных задач состоит в выборе начальных точек в пределах заданной области и обработке результатов локальных поисков, произведенных из этих точек. В ходе работы этого алгоритма производится изучение заданной области, определяется местонахождение локальных экстремумов. Специальные алгоритмы нелокального поиска применяются также при решении овражных задач.

При решении многоэкстремальных задач и в так называемых овражных ситуациях автономная работа алгоритмов локального поиска оказывается неэффективной. Это потребовало разработки методов нелокального поиска, которые фактически состоят в определенной организации проведения некоторой последовательности локальных поисков. Так, нелокальный алгоритм решения многоэкстремальных задач состоит в выборе начальных точек в пределах заданной области и обработке результатов локальных поисков, произведенных из этих точек. В ходе работы этого алгоритма производится изучение заданной области, определяется местонахождение локальных экстремумов. Специальные алгоритмы нелокального поиска применяются также при решении овражных задач.

Задача аналитического расчета электромагнитного поля, связанная с решением уравнений Пуассона и Лапласа, заключается в определении распределения значений А и фэ в объеме V, по которым можно находить остальные характеристики поля (В, Н, D, Е). В такой формулировке задача носит название краевой для уравнений в частных производных. Трудности ее решения заключаются в том, что в реальных электротехнических устройствах, во-первых, неизвестно распределение / и р в объеме V, во-вторых, редко встречаются однородные среды. При этом приходится производить интегрирование, определяя А и фэ по объему, включающему проводники, диэлектрики и окружающее пространство, что связано с очень большой вычислительной работой. Поэтому аналитические методы расчета поля могут быть использованы лишь в некоторых простейших случаях, не имеющих общего практического значения. Необходимость повышения точности расчета современных электрических машин и аппаратов привела к необходимости использовать численные методы расчета полей с использованием вычислительных возможностей современных ЦВМ. Это потребовало разработки новых алгоритмов для расчета электрических и магнитных полей, среди которых применяют методы конечных разностей [18], вторичных источников [19], конечных элементов [20] и комбинированные методы [21]. В следующих параграфах в разном объеме рассматриваются сущность и некоторые вычислительные аспекты указанных методов.

Однако по мере дальнейшего развития микроэлектроники четко определяются области, в которых применение биполярных транзисторов оказывается невозможным или экономически нецелесообразным. В первую очередь это относится к таким функционально законченным изделиям, как постоянные и оперативные запоминающие устройства, калькуляторы и микропроцессоры. Существенные недостатки биполярных транзисторов проявляются также при их использовании в микромощных ИМС, предназначенных для применения в бортовых и космических системах. Все это потребовало разработки новых активных приборов, которые были бы свободны от ряда недостатков, присущих биполярным транзисторам. Наибольшие успехи в этом направлении достигнуты в области практического использования различных

На 1.6 и 1.7 даны расчетные кривые 1П1—!(х!>Мч) при / = var, построенные в 1940 г. для схемы с типовыми генераторами мощностью до 100 МВт, а также производные от них кривые Iat — f(t) при хрлкч== = var, построенные в 1970 г. Указанные кривые позволяют найти периодическую составляющую тока в месте КЗ с учетом влияния нагрузки в сети для произвольного момента времени от / = 0 до t = . Параметры современных генераторов мощностью более 100 МВт (сопротивления, механические постоянные, быстродействие: систем возбуждения и т. д.) существенно отличаются от аналогичных параметров генераторов мощностью до 100 МВт. Это обстоятельство потребовало разработки новых расчетных кривых ( 1.8), которые позволяют для интервала времени от 0 до 0,5 с найти периодическую составляющую тока в месте КЗ с приближенным учетом влияния нагрузки сети. Кривые справедливы для турбогенераторов мощностью 12,5—800 МВт, гидрогенераторов мощностью до 500 МВт и для всех крупных синхронных компенсаторов. Кривые включены в Руководящие указания по расчету коротких замыканий, выбору и просерке аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания (1975 г.).

К концу 30-х годов в СССР и за рубежом появились многочисленные полезные, но строго не обоснованные, предложения оценивать статическую устойчивость по различным «практическим критериям», представленным производными от какого-либо одного параметра режима по другому (dnjdFIz, например dPfdf), dEldil и т, д.). И. М. Маркович, предложивший в 1937— 1938 гг. вместе с И. С. Бруком еще один важнай критерий dAQ/dt/, далее совместно с С. А. Co-валовым дал исчерпывающее обоснование его и других практических критериев, выявляя условия соответствия получаемых по ним результатов и результатов более строгого определения устойчивости методом малых колебаний и проверки ее по знаку свободного члена характеристического уравнения (П. С. Жданов). Этими работами в методику анализа устойчивости нерегулируемых систем, как простых, так и сложных, содержащих большое количество станций, была внесена достаточная ясность. В это же время выявилась природа лавины напряжения (К. А. Смирнов, П. С. Жданов), уточнились методы анализа устойчивости нагрузки (П. С. Жданов) и построения ег статических и динамических характеристик, определились типовые характеристики нагрузок (Д. И. Азарьев) и т. д. Начиная с 1938—1940 гг. внимание инженеров привлекли возможности автоматического (пропорционального) регулирования возбуждения, далее эффективно внедрившегося в электрические системы. Так, в 1940—1941 гг. в системе Азэнерго И. А. Сыромятниковым была улучшэна устойчивость применением средств автоматики, в первую очередь регуляторов возбуждения, оказавшихся особенно действенными средствами борьбы с лавиной напряжения. В ряде систем (Московской, Ленинградской, Уральской и др.) также широко использовались средства режимной автоматики. К этому времени регулирование возбуждения достаточно широко применялось и в зарубежных энергосистемах для поддержания напряжения, однако ему еще не уделялось большого внимания как средству улучшения устойчивости. Относящиеся к 1937—1938 гг. работы С. А. Лебедева показали теоретическую и практическую возможность режима искусственной (обусловленной действием регулятора) устойчивости и были большим шагом именно в этом направлении, интерес к которому за рубежом (В. Фрей, К. Лаванши, Ч. Конкордия, Г. Крон) появился значительно позже. Как продолжение этих исследований, можно рассматривать работу Л. В. Цукерника, разработавшего систему компаундирования генераторов, и ряда специалистов (Г. Р. Герценберг, М. М. Ботвинник, М. В. Мееров, И. А: Глебов и др.), предложивших (1950—1955) так называемое «сильное регулирование» возбуждения. В улучшении устойчивости электрических систем, содержащих дальние передачи (Куйбышев — Москва и др.), сильное регулирование сыграло большую роль наряду с другими мероприятиями (проектными и режимными), такими, как автоматическая разгрузка, реализация результирующей устойчивости, автоматическое повторное включение и т. д. (И. А. Сыромятников, Л. Г. Мамиконянц, И. М. Маркович, С. А. Совалов, С. С. Рокотян, Д. И, Азарьев, С. В. Усов, Е. Д. Зейлидзон и др.). Применение пропорционального и в особенности, сильного регулирования потребовало разработки методов расчета, учитывающих возможность самораскачивания, обусловленного как неправильной настройкой регуляторов, так и спецификой поведения «сильно регулируемой» системы у предела устойчивости. В связи с этим был опубликован ряд работ, основанных на методе малых колебаний, способствовавших отработке и внедрению сильного регулирования (И. В. Литкенс, Г. Е. Михневич, И. Д. Урусов, О. В. Щербачев, М. Л. Левинштейн и др.). Эти работы содержали разработку тех или иных, удобных для данных конкретных задач приемов изучения характеристических уравнений достаточно высоких порядков, основанных на методах Гурвица, Рауса, Михайлова. D-разбиения и т. д. Для определения порядка характеристического уравнения, являющегося функцией состава системы и структуры, и ее регулирующих устройств Л. В. Цукерннком была дана формула, полученная в связи с предложенными им (1956) уравнениями'для анализа устойчивости сложных регулируемых систем. Все упомянутые методы оказались весьма эффективными, практичными как для сравнительно простых систем (две-три станции), так и для более сложных (при использовании ЦВМ).

На 1-6 и 1-7 даны расчетные кривые /П(=?(*расч) при t= =var, построенные в 1940 г. для схемы с типовыми генераторами мощностью до 100 МВт, а также производные от них кривые /П( = =/(0 при *pac4=var, построенные в 1970 г. Указанные кривые позволяют найти периодическую составляющую тока в месте к. з. с учетом влияния нагрузки в сети для произвольного момента времени от 0 до оо. Параметры современных генераторов мощностью более 100 МВт (сопротивления, механические постоянные, быстродействие систем возбуждения и т. д.) существенно отличаются от аналогичных параметров генераторов мощностью до 100 МВт. Это обстоятельство потребовало разработки новых расчетных кривых, приведенных на 1-8. Эти расчетные кривые позволяют для интервала времени от 0 до 0,5 с найти периодическую составляющую тока в месте к. з. с приближенным учетом влияния нагрузки сети. Кривые справедливы для турбогенераторов мощностью от 12,5 до 800 МВт, гидрогенераторов мощностью до 500 МВт и для всех крупных синхронных компенсаторов. Кривые включены в Руководящие указания по расчету коротких замыканий, выбору и проверке аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания (1975 г.).

Развитие электроэнергетики и техники связи потребовало разработки инженерного аналитического метода расчета электрических цепей, позволяющего использовать уже хорошо известные приемы расчета сложных цепей постоянного тока. Таким методом расчета электрических цепей переменного тока явился символический метод или метод комплексных амплитуд. Символический метод является формальным переводом геометрических операций над векторами на язык алгебры комплексных чисел.

Третье поколение элементной базы появилось после внедрения в полупроводниковое производство планарной технологии, которая в сочетании с пленочной технологией позволила создать принципиально нов.ые элементы РЭА — интегральные микросхемы (ИМС). Это потребовало разработки совершенно новых технологических процессов изготовления ИМС (планарной технологии, фотолитографии, вакуумного напыления и т. п.). Появление новой элементной базы для создания МЭУ определило необходимость изготовления многослойных печатных плат и ИМС единичного применения.

Наряду с этим внедрение автоматики и телемеханики в производственные процессы потребовало разработки электромашин минимальной мощности, порядка нескольких ватт, так называемых микроэлектромашин. Число типов этих машин необычайно велико, и по способам их проектирования, испытания и эксплуатации они во многом отличаются от машин, предназначенных для работы в энергетических системах. В настоящее время эта область электромашиностроения находится в стадии весьма быстрого развития.

Способ накопления инвестиций путем включения их в себестоимость производства электроэнергии представляется в условиях экономического спада наиболее целесообразным, поскольку, как указывалось, не приводит к значительному росту тарифов. Обязательным же условием получения иностранных инвестиций является возврат капитала с процентами и выплата дивидендов, что потребует увеличения тарифов на электроэнергию в несколько раз (до мировых цен). Использование заемного капитала ляжет тяжелым бременем на тарифы в будущем, так как при среднем сроке возврата капитала около 20 лет (10 лет занимает строительство, 10 уйдет на возврат кредита и процентов за кредит) стоимость первоначального капитала возрастет в несколько раз.

Отметим, что полученное значение SCTSOK можно реализовать, изменяя SCT и SOK, что позволяет выполнить заданные в ТЗ требования. Например, для минимизации падения напряжения в обмотках следует увеличить сечения их проводов, что потребует увеличения SOK и, как следствие, уменьшения SCT (для сохранения полученного значения SCTSOK). Но стоимость меди больше стоимости стали, поэтому данное решение приведет к росту стоимости трансформатора. При уменьшении SCT нарушится режим работы магнитопровода, что может вызвать возрастание потерь в нем и, следовательно, увеличение температуры нагрева трансформатора, приводящее к снижению его надежности. И наоборот, увеличивая SCT и одновременно уменьшая SOK, снижают стоимость трансформатора. Но так как плотность электротехнических сталей больше плотности меди, возрастет масса трансформатора.

тель—двигатель, например в системе Г—Д. При заданной угловой скорости идеального холостого хода со0 поддержание угловой скорости на требуемом уровне при изменении нагрузки может быть достигнуто соответственно моменту Mlt если увеличить ЭДС генератора от значения Ег3 до ?Г2 так, чтобы компенсировать падение угловой скорости на значение Ao^ и получить значение угловой скорости, равное G^. Дальнейшее увеличение нагрузки до Ма потребует увеличения ЭДС генератора до значения Ее1 > ?гг. При этом наблюдается большая

При последовательном включении нескольких однотипных переключателей, когда выходной сигнал одного из них используют в качестве входного сигнала для последующего, необходимо согласовать входной и выходной сигналы. Амплитуда изменения выходного напряжения должна удовлетворять соотношению Um » 2Д?/, а его среднее значение ?/Ср = Е — 0,5f/m соответствовать значению опорного напряжения Е0. Такое согласование обеспечивается соответствующим выбором значений RK и /0. При этом значение RK определяют из тех условий, чтобы постоянная времени, которую создает этот резистор с паразитной емкостью нагрузки, примерно соответствовала постоянной времени используемых ключевых транзисторов в схеме с общей базой 6а: #„« ва /Сн. Дальнейшее уменьшение RK нецелесообразно, так как фронт выходного импульса не улучшается, определяясь в основном быстродействием транзистора, его постоянной времени ®а = 1/2я/а. Получение необходимой амплитуды выходных импульсов Uт потребует увеличения тока /0, что невыгодно экономически. При выбранном значении RK требуемый ток /0 = Um/RK.

С повышением напряжения источника питания возникает опасность^электрического пробоя р-п переходов транзисторной структуры или пленки, которой изолируется затвор полевого транзистора, и растут потери энергии, так как с увеличением сопротивления коллекторной или стоковой нагрузки падение напряжения на нем возрастает, что приводит к дополнительным потерям энергии. Кроме того, в интегральных усилителях увеличение сопротивления интегрального диффузионного резистора связано с ростом стоимости микросхемы, поскольку интегральный резистор с большим сопротивлением будет занимать значительную площадь на кристалле, что потребует увеличения его размеров.

Из рассмотрения приведенного примера ясно, что равенство потерь короткого замыкания при равенстве номинальных токов потребует увеличения сечения каждого витка и всей обмотки в целом и, следовательно, увеличения площади окна магнитной системы, в котором расположены обмотки. Равенство потерь и тока холостого хода при заданных условиях может быть достигнуто только при равенстве масс активной стали, что при увеличении площади окна магнитной системы может быть достигнуто за счет уменьшения сечений стержней и ярм и увеличения их длины. Магнитная система алюминиевого варианта должна быть уже и выше, чем система медного варианта.

Перераспределением емкостей Сг и С2 (уменьшением Cj и увеличением С2), что потребует увеличения Ко, можно добиться требуемой формы амплитудно-частотной характеристики при одновременном увеличении усиления в фильтре [поскольку в (15.61) коэффициент Ко является числителем]. Однако при этом повышается чувствительность полюсов передаточной функции к изменению ве-льчлны Ко-

При последовательном включении нескольких однотипных переключателей, когда выходной сигнал одного из них используют в качестве входного сигнала для последующего, необходимо согласовать входной и выходной сигналы. Амплитуда изменения выходного напряжения должна удовлетворять соотношению Um&2kU, а его среднее значение Ucf = E — 0,5t/m соответствовать значению опорного напряжения Ев. Такое согласование обеспечивается соответствующим выбором значений RK и /„. При этом значение RK выбирают из тех условий, чтобы постоянная времени, которую создает это сопротивление с паразитной емкостью нагрузки, примерно соответствовала постоянной времени используемых ключевых транзисторов в схеме с общей базой 9а: RK^Qa/CH. Дальнейшее уменьшение RK уже нецелесообразно, так как фронт выходного импульса уже не улучшается, определяясь в основном быстродействием транзистора, его постоянной времени 6а = 1/2я/а. Получение необходимой амплитуды выходных импульсов Um потребует увеличения тока /о, что невыгодно экономически. При выбранном значении RK требуемый ток I0 = U,JRK.

Колебания же с частотами, большими 3—6 l/сек, наводчик отрабатывать не сможет, и поэтому они вызовут дополнительные рассогласования совмещаемых стрелок. Это потребует увеличения минимально допустимой, согласно неравенству (2.75), цены оборота стрелки точного отсчета на величину двойной амплитуды наложенных на координату колебаний.

Высказываются соображения, что водородное топливо, вероятно, будет также эффективным и для полетов к другим планетам. Правда, применение водорода в самолетах потребует увеличения объема топливных баков, а главтое, для превращения его в жидкое состояние потребуется специальная теплоизоляция. Это проблема следующего этапа.

сократить его расход до 90 .млн. т. Уменьшение потребления нефтяного топлива должно произойти в основном на действующих электростанциях, расположенных в европейской части страны, что потребует увеличения подачи газа из северных районов Тюменской области в центральные районы страны для замещения газом топочного мазута. Необходимо также сократить расход мазута на электростанциях, расположенных в восточных районах страны, где имеются достаточные ресурсы других видов топлива.