ИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО. ТЕХНИКА В ЦЕЛОМ

В монографии изложены принципы построения и алгоритмы управления нового класса энергоэффективных устройств и систем силовой электроники на основе резонансных структур с переключаемыми конденсаторами. Снижение их массы и объема объясняется более чем на два порядка лучшими удельными энергетическими показателями современных многослойных керамических конденсаторов по сравнению с аналогичными показателями трансформаторов и дросселей. Предложенная концепция их совершенствования, обеспечивающая дополнительное улучшение энергетических и массогабаритных показателей, базируется на фундаментальных принципах временнóй и пространственной симметрии. Проведен детальный анализ электрических процессов, протекающих в силовой цепи, разработанных устройств и систем, позволяющий осуществить инженерный расчет и оптимизацию параметров их реактивных элементов.

Рассмотрены способы повышения энергоэффективности и снижения потерь электрической и тепловой энергии, а также энергосберегающие режимы работы оборудования.

Учебное пособие представляет собой набор задач по энергосбережению и повышению энергетической эффективности систем электроснабжения, потребителей и электроприемников. Для каждой задачи дано теоретическое введение, позволяющее студенту полнее понять задачу и принять наиболее рациональное ее решение. Все задачи сформированы на основе кейс-технологии обучения. С этой целью студентам предлагаются задачи, характерные для реальной инженерной практики в области энергетики. Постановки задач предполагают необходимость для студента не только знания расчетных выражений и понимания физического смысла решаемых задач, но и обоснования принимаемых им решений. Каждый студент получает индивидуальные исходные данные в соответствии с заданным ему вариантом.

Рассматриваются следующие основные задачи подготовки студентов: заложить научно-технический фундамент, т. е. ввести в сферу понятий, принципов, идей, целей и возможностей описание и анализ электрических цепей, дать теоретические основы для более глубокого изучения частных вопросов электротехники и теории электрических цепей. Уделено внимание сочетанию математических выводов с физическими представлениями, изучение методов расчета сопровождается рассмотрением физической стороны явлений. Пособие предназначено для изучения курсов «Электротехника» и «Теория электрических цепей» студентами электротехнических и радиотехнических специальностей факультета радиотехники и электроники, которые являются базовыми для изучения последующих специальных дисциплин.

Изложены режимные свойства и режимные задачи электростанций и энергосистем. Показана их важность для составления энергетических балансов мощности и электроэнергии. Специальное внимание уделено взаимосвязи энергетических балансов и коммерческих задач электроэнергетического рынка. Приведены принципы и методы оптимизации энергетических режимов.

В пособии рассматриваются основные принципы построения элементов цифровых устройств информационной электроники. Предназначено для студентов направлений 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств» всех форм обучения, а также может быть рекомендовано для студентов других направлений подготовки.

Энергетические балансы мощности и выработки электроэнергии играют большую роль в управлении режимами электроэнергетических систем. Такие балансы необходимо составлять на всех стадиях планирования режимов. В настоящем пособии рассмотрено только оперативное планирование (на сутки вперед), которое лежит в основе работы электрических станций, электрических сетей и обеспечения потребителей электроэнергией. Учебное пособие дает алгоритм решения задачи планирования от прогнозирования графика нагрузки до принятия решений по управлению режимом при влиянии случайных факторов. Для более полного усвоения темы и закрепления знаний студенты выполняют расчетно-графическую работу «Составление балансов мощности и выработки электроэнергии в электроэнергетической системе». В связи с этим в тексте даны теоретические пояснения и методика расчетов оперативных балансов для энергосистемы c разными типами электростанций.

Учебное пособие содержит описание математических моделей элементов электрических систем и сетей, которые используются в расчетах установившихся режимов по специализированным программно-вычислительным комплексам. Рассматриваются вопросы подготовки данных и анализа результатов расчета установившихся режимов. Приводятся теоретические материалы и задания для практических расчетов в задачах определения области допустимых режимов и регулирования напряжения электрических сетей, повышения пропускной способности электропередачи, повышения качества электрической энергии и снижения потерь мощности.

Изложены теоретические основы электрофизических процессов, возникающих в электрических установках высокого напряжения, подкрепленные практическими работами.

Приведены основные положения теории электропечей сопротивления, включая классификацию, изложены законы теплопередачи, электротехнические и тепловые расчеты нагревателей; рассмотрены вопросы стационарной и нестационарной теплопроводности, свободной и внутренней конвекции, излучения. Содержатся сведения по тепловым расчетам электропечей сопротивления периодического и непрерывного действия, нагрева загрузок различной конфигурации и свойств.

Учебное пособие в краткой форме поясняет основные понятия электротехнического и конструкционного материаловедения, дает определения основным тепловым, электрическим и механическим параметрам материалов, описывает основные классы материалов, применяемых в электроэнергетике и электротехнике. В пособии также приводятся числовые характеристики свойств 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.

В данном пособии кратко изложены теория и основные методы расчета электрических цепей постоянного и синусоидального тока в установившемся и переходном режимах. Приводятся примеры решения практических задач по основным темам, изучаемым в дисциплине «Электротехника». Приводятся сведения по выполнению расчетно-графического задания по данной дисциплине. Особое внимание уделено тщательному анализу приведенных примеров и задач. Расчетно-графическое задание охватывает вопросы расчета электрических цепей постоянного и синусоидального тока. Пособие предназначено в помощь студентам, изучающим дисциплину «Электротехника», а также всем желающим получить и закрепить навыки исследования и расчета электрических цепей на практических занятиях по дисциплине и ее самостоятельному изучению.

В пособии изложены основные методы расчета электрических цепей по- стоянного и гармонического тока в установившемся и переходном режимах. Приводятся примеры расчета практических задач и выполнения расчетно- графического задания по дисциплине «Электротехника». Даны краткие теоре- тические сведения и рекомендации по проведению экспериментальных иссле- дований элементов электрических цепей. Предназначено для студентов, изучающих дисциплину «Электротехника», а также всех желающих получить навыки исследования и расчета электриче- ских цепей.

Цель учебного пособия – формирование иноязычной коммуникативной компетенции для решения задач межличностного взаимодействия в сфере общепрофессионального общения. Учебное пособие состоит из шести разделов: 1. History of electrical drive development, 2. Electrical drive design, 3. Materials, 4. Lubrication, 5. Typical electrical drive failures, 6. Earthing и текстов для дополнительного чтения. Каждый раздел пособия содержит тематические текстовые материалы и разработанный к ним комплекс заданий, нацеленный на развитие языковых, речевых и коммуникативных умений и навыков. Изучение тематического материала завершается выполнением заданий творческого характера в устной и письменной форме. Учебное пособие может использоваться как в аудиторном режиме работы, так и в самостоятельной работе обучающихся.

Приводится краткое изложение принципов действия, порядок и примеры расчета устройств электропитания: трансформаторов, неуправляемых выпрямителей, сглаживающих фильтров, стабилизаторов и инверторов напряжения, а также токораспределительной сети постоянного тока и требования к выбору типового промышленного оборудования систем электропитания. Рассмотрены примеры решения задач по всем разделам учебного курса и комплекс тестовых заданий с ответами.

Приведены основные сведения о параметрических, компенсационных и импульсных источниках питания постоянного тока для микроэлектронных устройств. Рассмотрены принципиальные схемы источников питания в целом, а также их структурных составляющих: силовых трансформаторов, выпрямителей, сглаживающих фильтров и стабилизаторов напряжения. Изложена методика выбора всех микроэлектронных элементов источников питания с рассмотрением конкретных числовых примеров. Дано руководство по работе в программном пакете Tina TI (разработчик – Texas Instruments) для моделирования работы источников питания. Представлены результаты исследовательской работы по технико-экономическому обоснованию вариантов схем источников питания. В тексте даны QR-коды и ссылки для мгновенного перехода к дополнительным образовательным ресурсам, содержащим описанные в пособии математические модели, обучающие видеоролики и пр.

Рассматриваются различные подходы в вопросах анализа электромеханических процессов в движущихся элементах электромеханики. Особое внимание уделяется вопросам энергопреобразования и определения электромагнитных сил в динамических режимах работы электромеханических устройств с постоянной и переменной индуктивностью.

Настоящее учебно-методическое пособие является девятым продолжением запланированной серии учебно-методических пособий для практических занятий по курсу «Электромагнитная совместимость устройств силовой электроники», предназначенных для магистрантов и бакалавров специальности «Промышленная электроника». Во-первых, оно является учебным пособием, дополняя учебник «Основы силовой электроники», по одному важному новому подклассу старейшего класса выпрямительных устройств, а именно транзисторным трехфазным выпрямителям, управляемым в полном диапазоне регулирования выпрямленного напряжения, с улучшенной электромагнитной совместимостью за счет формирования практически синусоидального входного тока, фактически синфазного с питающим напряжением. Во-вторых, данное руководство используется и как методическое пособие для практических занятий по курсу ЭМС устройств силовой электроники применительно к анализу указанных новых устройств.

Приведены краткие теоретические и практические сведения по методам измерения характеристик антенн в дальней и ближней зоне, а также параметров СВЧ-устройств, представлен цикл работ для дисциплин «Антенны и СВЧ-устройства СБЛ» и «Электродинамика».

Рассмотрены общие положения, основные принципы работы и параметры некоторых электровакуумных и газоразрядных приборов: фотоэлектронных умножителей, электронных ламп, осциллографической электронно-лучевой трубки, приборов тлеющего разряда (стабилитрона и знакового индикатора). Для знакомства с этими приборами, изучения физических основ и принципов их действия предложены экспериментальные работы, сформулированы задания к работам, порядок их выполнения, контрольные вопросы, выносимые на защиту работ, и содержание отчетов.

Пособие содержит теоретический подход к решению практических задач по расчету электрических цепей постоянного тока, задачи с решениями, а также комплекты задач для самостоятельного решения по основным темам раздела курса электротехники «Линейные электрические цепи постоянного тока». Для каждого типа задач приведены подробные алгоритмы расчета, в соответствии с которыми решены или рекомендуется решать задачи. Аналогичные задачи для самостоятельного решения позволят приобрести навыки в организации стратегии решения имеющейся задачи. В качестве помощи студентам в изучении дисциплины рассмотрены приемы работы на компьютере в среде MathCAD. Адресовано студентам, изучающим дисциплины «Электротехника» и «Теоретические основы электротехники».

Учебное пособие посвящено характеристике электротехнологического оборудования – дуговых сталеплавильных, рудно-термических печей, установок индукционного, резистивного, специального нагрева – как нагрузки систем электропитания. Рассмотрены вопросы качества электроэнергии и его обеспечение при эксплуатации электротехнологического оборудования. Представлены реальные схемы электроснабжения электротехнологических установок.

Изложены метод и порядок проектирования электрических аппаратов постоянного тока низкого напряжения, особенности конструктивных форм, определение основных размеров и параметров, общие вопросы проектирования частей токоведущего контура, механизмов аппаратов и электромагнитов, конструктивная разработка аппаратов. Справочный материал пособия ориентирован на выполнение курсового проектирования и расчетно-графической работы.

Приведены основные сведения об электроустановках, дана краткая характеристика всех типов электростанций. Изложены вопросы выбора генераторов, трансформаторов, токоограничивающих реакторов, коммутационных аппаратов, измерительных трансформаторов тока и напряжения, линий нагрузки и связи с энергосистемой, сборных шин и ошиновок при проектировании тепловых электростанций. Большое внимание уделено особенностям конструкции и режимам работы автотрансформаторов. Рассмотрена методика расчета токов коротких замыканий и отдельных их составляющих для выбора и проверки электрооборудования. Представлены наиболее распространенные электрические схемы распределительных устройств, указаны их области применения и основные свойства. Приведены примеры фрагментов принципиальных схем электрических соединений электрооборудования, даны указания по составлению на их основе полной принципиальной электрической схемы электростанции. Отдельный раздел посвящен примерам решения задач, закрепляющих практические навыки по разработке структурных схем электростанций и выбору электрооборудования.

Рассмотрены общие вопросы надежности технических систем, принципы построения систем технического обслуживания и ремонта, виды износа и способы восстановления и повышения износостойкости деталей. Описаны типовые технологии восстановления узлов и агрегатов электроподвижного состава городского транспорта, раскрыты вопросы организации и повышения производительности и контроля качества эксплуатационных и ремонтных предприятий. Рассмотрены вопросы эксплуатации современных конструкций электроподвижного состава, организации деятельности эксплуатационных предприятий в XXI веке. При написании пособия ставилась цель дать краткий обзор широкого спектра технологий, применяемых в ремонтном производстве, показать их физические основы и причины возникновения технических требований и ограничений, объяснить логику применения различных технологических подходов и решений, обеспечить будущим специалистам базу для поиска и изучения технологической документации, дающей углубленные сведения о технологиях обслуживания и ремонта техники.

Рассмотрены общие вопросы надежности технических систем, принципы построения систем технического обслуживания и ремонта, виды износа и способы восстановления и повышения износостойкости деталей. Описаны типовые технологии восстановления узлов и агрегатов электроподвижного состава городского транспорта, показаны способы организации и повышения производительности и контроля качества эксплуатационных и ремонтных предприятий. Рассмотрены вопросы эксплуатации современных конструкций электроподвижного состава, организации деятельности эксплуатационных предприятий в XXI веке. Цель пособия – дать краткий обзор широкого спектра технологий, применяемых в ремонтном производстве, показать их физические основы и причины возникновения технических требований и ограничений, объяснить логику применения различных технологических подходов и решений, помочь будущим специалистам в поиске литературе, дающей углубленные сведения о технологиях обслуживания и ремонта техники.

Представлены основные положения дифференциально-эксергетического подхода к термодинамическому анализу процессов в энергоблоках ТЭЦ. Разработаны методы расчета, анализа и оптимизации режимов работы ТЭЦ. На основе разработанных программно-вычислительных комплексов проведены серии расчетов по анализу работы Улан-Баторской ТЭЦ-4 и Новосибирской ТЭЦ-5. Проведены расчеты по оптимизации режимов Новосибирской ТЭЦ-2 и Бийской ТЭЦ. Выполнен анализ расчетов и сформулированы выводы.

Хрестоматия представляет собой набор фрагментов текстов, которые, как уверены составители пособия, помогут начинающим специалистам в полной мере понять и осознать предмет изучаемой области. Выбранные фрагменты наглядно демонстрируют мировые тенденции и требования промышленности к техническим специалистам широкого профиля.

Содержат темы заданий для самостоятельной работы студентов и методы контроля по дисциплине «Энергетическая и сырьевая безопасность».

Рассмотрены важнейшие проблемы и перспективы развития мирового природно-ресурсного потенциала, влияния его распределения на экономическую и энергетическую безопасность мира и России. Проанализированы важнейшие аспекты и направления повышения топливно-энергетической безопасности нашей страны.

Рассмотрены общая характеристика коррозии металлов, методы оценки скорости коррозионных процессов, способы защиты металлов от коррозионных разрушений.

Рассмотрены нормативно-правовые и нормативно-технические основы энергосбережения и энергоаудита, а также энергобаланс и энергопаспорт предприятия, критерии эффективности и энергосберегающие мероприятия в высоко- и низкотемпературных технологических процессах и установках, системах энергопотребления предприятий. Приведены вопросы для самоконтроля знаний и подготовки к экзамену.

Дано описание промышленных методов производства ароматических углеводородов, способы их выделения, химические превращения и использование аренов.

Изложены важнейшие проблемы и перспективы проблем развития мирового природно-ресурсного потенциала, влияния его распределения на экономическую и энергетическую безопасность мира и России. Проанализированы важнейшие аспекты и направления путей повышения топливно-энергетической и сырьевой безопасности нашей страны и ее регионов.

Рассмотрены теория притока и подъема жидкости в скважины, фонтанная, газлифтная, насосная эксплуатация скважин, в том числе штанговыми, центробежными, струйными насосами, одновременная раздельная эксплуатация двух пластов, а также осложнения при эксплуатации. Отдельно выделен раздел добычи нефти на море. Рассмотрены особенности эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин, вопросы сепарации газа и предупреждения образования гидратов.

Изложены основы общей экологии. Рассмотрены строение и свойства атмосферы, литосферы и гидросферы, антропогенное воздействие на окружающую природную среду; основы методов защиты среды обитания и принципиальные подходы к очистке выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и сбросов сточных вод; технологии переработки отходов и обустройства объектов их размещения; основы экологического права, вопросы взаимосвязи экологии и экономики; проблемы экологической экспертизы, оценка воздействия на окружающую среду, экологический аудит, менеджмент.

Международный научно-технический и теоретический журнал. Цель журнала - освещение большого круга оригинальных идей и результатов научных исследований, ведущих российских, а также иностранных специалистов по следующим направлениям: новые математические методы; математическое моделирование физических процессов; космическое приборостроение, дистанционное зондирование неоднородных сред; космическая радиофизика, физика и техника СВЧ-диапазона; миллиметровые и субмиллиметровые волны; новые СВЧ-материалы и их применение; электродинамика искусственных сред и структур; фундаментальные основы теории и синтеза антенн; возбуждение, рассеяние и распространение волн в широком спектре частот на объектах простой и сложной формы; разработка новых подходов к задачам электродинамики низкотемпературных и высокотемпературных сверхпроводящих структур; применение РЛС и РМС систем с цифровым синтезированием апертуры антенн для дистанционного зондирования подстилающих поверхностей; спутниковые системы связи, вопросы метрологии; проблемы современной космологии, математические и радиофизические методы в биологии и медицине; R-функции, атомарные функции, вейвлеты, фракталы и хаос; лазерная физика; физика плазмы; физические олсновы приборостроения; статистическая радиофизика. Включен в Перечень ВАК. Выходит с 1996 г.

В учебно-методическом пособии изложены основы реализации методологии решения исследовательских задач, предложены инструменты и методы постановки и планирования эксперимента, моделирования опасных процессов и защиты от последствий на объектах тепловой и атомной энергетики, инструменты и методы статистической обработки результатов эксперимента, а также вопросы стандартизации и оценки безопасности строительства.

Учебно-методическое пособие содержит краткое описание содержания и методики проведения лабораторных работ, направленных на углубленное изучение студентами основ экспериментального исследования свойств железобетонных конструкций.

Тестовые задания содержат 10 вариантов, каждый из которых включает в себя четыре задачи, охватывающие основные положения следующих разделов дисциплины «Электрические измерения»: «Погрешности измерений», «Измерение тока и напряжения».

B учебном пособии изложены основные сведения об устройстве и принципе действия электродвигателей переменного и постоянного тока, двухзонном регулировании, методе эквивалентного момента.

В методических указаниях рассмотрены вопросы, касающиеся линейных электрических цепей постоянного и синусоидального однофазного то-ка, их структуры, свойств, законов и режимов работы. Рассмотрены методы экспериментальных исследований характеристик электрических цепей, анализа полученных экспериментальных данных и оценки их достоверности. Рассмотрены способы построения эквивалентных схем цепей и составления цепей по схемам, преобразования и упрощения электрических цепей и схем.

Содержит краткие теоретические материалы по изучению дисциплины и методические материалы по выполнению курсовой работы.

Содержит материалы для подготовки и выполнения лабораторных работ по основным разделам дисциплины «Электрические сети и системы», вопросы и тестовые задания к зачету по лабораторным работам.

Учебное пособие содержит описание лабораторных работ , лабораторных установок и оборудования, методику проведения лабораторных работ. Предназначено для студентов вузов инженерных специальностей и направлений подготовки.

Представлены основные сведения об электротехническом оборудовании и схемах электрических соединений электростанций и подстанций.

Приведены современные данные о механических, электрических, тепловых и физико-химических характеристиках электротехнических материалов в связи с их строением и внешними условиями. Приведена классификация материалов и области их применения. Рассмотрены свойства газообразных, жидких и твѐрдых электроизоляционных материалов, проводниковых, полупроводниковых и магнитных материалов. Даны указания для выполнения лабораторных работ и расчетных заданий.

Приведена методика выбора режимов процесса электроэрозионной обработки, требуемые расчетные выражения, рекомендуемая последователь ность выполнения работы. В приложении представлены необходимые справочные данные для выполнения работы.

Методические указания содержат задачи и методики расчета по оценке загрязнений окружающей среды от технологических выбросов предприятий и автотранспорта, расчета платы за загрязнение окружающей среды и расчета полигона твердых бытовых отходов. Главное внимание уделено приобретению обучающимися практических навыков оценки и расчета загрязнений окружающей среды и самостоятельной работе.

Содержит материалы для подготовки и выполнения лабораторных работ, вопросы и тестовые задания к зачету по лабораторным работам. Предназначены для студентов, обучающихся по профилям подготовки бакалавриата «Автомобили и технические системы в агробизнесе», «Технический сервис в АПК», «Машины и оборудование пищевых и перерабатывающих производств», «Безопасность технологических процессов и производств», «Энергообеспечение предприятий», «Технология продукции и организация общественного питания».