Все статьи
Энергетический сервис в условиях реструктуризации агропромышленного комплекса
Актуальность и востреоованность темы диссертации. Современный этап социально-экономического развития Республики Узбекистан отражает характер и глубину экономических преобразований хозяйственного комплекса страны, состояние и перспективы формирования структуры объектов рыночных отношений, многообразие форм собственности, в том числе и в аграрном секторе.
Инженерное обеспечение агропромышленного комплекса является основным фактором роста сельской экономики. В то же время в переходный период от плановой экономики к рыночной, деятельность сельхозпроизводителей тормозилась негативными факторами, имеющими место в техническом обеспечении и сервисе. Кроме того, техническое обслуживание электроустановок в агропромышленном комплексе (АПК) находится на достаточно низком уровне, причем некоторые виды технического обслуживания и ремонта были утрачены вследствие недостатка комплектующих и запасных частей, а также квалифицированных специалистов. Так, например, Объединение «Агропромэнерго», занимавшееся ранее надежным энергетическим обеспечением села, по разным причинам практически прекратило свою деятельность по ремонту и комплексному техническому обслуживанию электрооборудования и электроустановок.
В сложившихся условиях происходящей реструктуризации отраслей экономики организация эффективного энергетического сервиса в аграрном секторе позволит уменьшить: потребность в материалах, необходимых для ремонтно-эксплуатационных нужд; энергоемкость производства за счет организационно-технических мероприятий, а также обеспечить высокопроизводительное использование энергетического оборудования и как следствие - эффективно использовать трудовые ресурсы.
Все это позволяет считать научное исследование по организации энергетического сервиса в условиях реструктуризации и совершенствования деятельности предприятий АПК актуальным и востребованным.
Востребованность в диссертационной работе связана с созданием предприятия энергетического сервиса, осуществляющего деятельность по ремонту и модернизации с эффективным использованием электрического оборудования в условиях развития фермерского движения в Узбекистане, а также организации на местах малых промышленных предприятий, частных и других предприятий и фирм с различными формами собственности. При этом система энергетического сервиса, независимо от формы собственности и вида деятельности предприятия-потребителя, обеспечивает проектирование, установку, монтаж и пуск электрического оборудования, а также выполнение всех необходимых процессов его эксплуатации, начиная с этапа ввода оборудования в действие. А это выражается в осуществлении надёжной эксплуатации электрического оборудования, обеспечения его долговременной работы, а также в реализации комплекса организационно-технических мер по оказанию технического обслуживания и устранению отказов в работе оборудования в короткие сроки.
Данное исследование имеет важное значение в связи с указаниями и рекомендациями Президента Республики Узбекистан И.А.Каримова, высказанными им при посещении 25 октября 2006 года в Узэкспоцентре выставки «Uzbekistan Agrominitech - 2006» специализированной по минитехнологиям и оборудованиию для сельского хозяйства, а также с Постановлением Президента Республики Узбекистан № ПП 2343 от 5 мая 2015 года «О Программе мер по сокращению энергоемкости, внедрению энергосберегающих технологий в отраслях экономики и социальной сфере на 2015-2019 годы».
Цель исследования - разработка научно-методических и практически важных основ повышения работоспособности и эксплуатационной надежности электрооборудования, методов и форм организации энергетического сервиса в АПК.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
разработаны научно-методические и практически важные основы повышения работоспособности и эксплуатационной надежности электрооборудования, организации энергетического сервиса в АПК;
развиты усовершенствованные научно-методические основы организации энергетического сервиса в условиях реструктуризации АПК;
обоснованы места расположения и структура предприятий энергетического сервиса;
исследованы особенности функционирования предприятий энергетического сервиса;
обоснованы финансовые основы реализации разработанных принципов организации энергетического сервиса;
получены новые результаты экспериментальных исследований и оценки финансовой эффективности деятельности сервисных энергетических предприятий в сфере АПК.
Заключение
В диссертации осуществлены теоретические обобщения и практические решения актуальной научно-технической проблемы по обоснованию организационных основ развития сельской энергетики и энергетического сервиса в условиях реструктуризации АПК. На основе проведенного комплекса научных исследований по данной проблеме получены следующие результаты:
1. Путем анализа функционирования топливно-энергетического комплекса и системы сельской электрификации установлено, что электроснабжение сельских потребителей имеет свои особенности, выражающиеся в том, что сельские потребители имеют относительно небольшие, но разные показатели мощности, нагрузки, которые удалены друг от друга на значительные расстояния.
В рыночных условиях при многообразии форм собственности и хозяйствования одним из важнейших резервов повышения эффективности АПК является организация надлежащей сервисной службы в отрасли.
При этом показано, что одним из важнейших резервов повышения эффективности АПК является организация надлежащей сервисной энергетической службы в отрасли, которая должна быть комплексной и включать в себя техническую, технологическую, экономическую, организационную и кадровую составляющие.
2. Показано, что теоретические и практические проблемы эксплуатации электрооборудования должны охватывать его использование, обслуживание и ремонт, а также организацию высокопроизводительной и мобильной электротехнической службы. Важнейшим при этом является выбор формы организации энергетического сервиса в АПК, принципов построения и уровня технического оснащения его предприятий, осуществляемый с учетом мирового и отечественного опыта.
Разработана оригинальная программа математического и компьютерного моделирования энергетического сервиса, на которую получено Свидетельство Республики Узбекистан № DGU 02848 от 20.11.2014 г., с использованием которой решены практически важные задачи моделирования организации энергетического сервиса.
3. Исследование закономерностей появления отказов в работе электрооборудования в системе АПК показало, что необходимо обеспечение более тщательного надзора за каждым элементом и постоянный контроль за режимом его работы. В период нормальной эксплуатации нельзя нарушать периодичность обслуживания электрооборудования, так как это увеличивает интенсивность отказов и вероятность его износа. Электрооборудование должно быть направлено на капитальный ремонт или снято с эксплуатации в начальный период обнаружения неисправностей или его износа.
4. Установлено, что концентрация имеющихся средств и персонала в системе энергетического сервиса ведет к сокращению продолжительности обслуживания, а производственная мощность предприятий энергетического сервиса должна соответствовать величине нагрузки, которая пропорциональна количеству единиц оборудования в зоне обслуживания и интенсивности потока заявок на обслуживание.
Эффективность внедрения мероприятий по энергетическому сервису зависит от снижения их себестоимости за счет правильного нормирования, обеспечения оптимальных режимов эксплуатации оборудования.
5. Показано, что для учета расходов в себестоимости энергетического сервиса необходимо учитывать среднее расстояние перевозок и конфигурацию территории расположения энергетического оборудования, посредством введения поправочного коэффициента-цт.
6. Установлено оптимальное размещение всех участков предприятия энергетического сервиса, которое должно строго соответствовать технологическому процессу сервиса по принятой схеме движения, в том числе для электроремонтного цеха.
7. Оптимизированы параметры функционирования предприятий энергетического сервиса в условиях перехода к рыночным экономическим отношениям, включающие: нестабильность цен и тарифов, размеры фермерских, дехканских и ширкатных хозяйств, характеристики эксплуатации электрооборудования в условиях расформирования ранее существовавших крупных хозяйств, количество и состояние устаревшего электрооборудования, наличие разовых отключений в системе централизованного электроснабжения.
8. Разработанный пилотный проект создания предприятий энергетического сервиса внедрен в управлении сельского и водного хозяйства Ташкентской области Министерства сельского и водного хозяйства Республики Узбекистан (2013 г.), а также в машинно-тракторных парках (МТП) Карманинского, Кизилтепинского, Навбахорского и Хатирчинского районов Навоийской области (2009 г.).
9. Проведенный расчет экономической эффективности инвестиционного проекта организации энергетического сервиса показал, что и по чистому дисконтированному доходу (ЧДД) и по индексу прибыльности (ИП) является прибыльным. При этом индекс доходности составляет величину 4,278, значение внутренней нормы доходности - 2,651 или 265,1%, а срок окупаемости - 42 месяца.
10. Разработанные научно-методические основы энергетического сервиса в АПК могут послужить основополагающим принципом в разработке научных основ прогнозирования энергопотребления и энергообеспечения и организационно-технических мероприятий по повышению эффективности использования энергоресурсов и внедрения возобновляемых источников энергии, а также научных основ внедрения АСКУЭ в отраслях АПК.
Суммарный годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования, алгоритмов программного продукта и за счет роста коэффициента готовности на 9 процентов, сокращения простоев на 33 процента в результате уменьшения времени очередности неисправного оборудования в 2 раза, а также за счет повышения производительности труда и экономии трудовых ресурсов составляет 142 млн. 91 тыс. сум.
Таким образом, на основе теоретических обобщений и практической реализации, изложенных в работе, решена крупная проблема по повышению производительности эксплуатации электрооборудования имеющая важное народнохозяйственное значение.
Электронный кадровый документооборот: нововведения в трудовом законодательстве Беларуси и их сравнение с опытом России
Электронно-микроскопическая характеристика тироцитов щитовидной железы в динамике постнатального роста в условиях хронической интоксикации
Электронная спектроскопия нанопленок и нанокристаллов созданных низкоэнергетической ионной бомбардировкой полупроводниковых и диэлектрических пленок
Объекты исследования: Ионно-лучевая обработка и электронная спектроскопия поверхности твердых тел.
Цель работы: Изучение закономерностей и выяснение физических механизмов формирования одно- и многокомпонентных нанопленок, нанокристаллов и сверхрешеток на основе полупроводниковых и диэлектрических пленок при низкоэнергетической ионной бомбардировке в сочетании с отжигом.
Методы исследования: Оже - электронная спектроскопия (для исследования состава), дифракция быстрых электронов, растровая электронная микроскопия (для исследования кристаллической структуры и топографии), ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия, спектроскопия упруго отраженных электронов, спектроскопия характеристических потерь энергии электронов (для исследования электронной структуры).
Полученные результаты и их новизна: Впервые разработана методика получения панокристаллов и напоплепок на основе полупроводников и диэлектрических пленок с использованием метода низкоэнергетической ионной имплантации (Ео = 0,5-5 кэВ) в сочетании с отжигом (температурный + лазерный). Выявлены основные механизмы их формирования. Впервые оценены параметры энергетических зон и кристаллической решетки силицидных напоплепок разной толщины. Обнаружено, что при 9 < 5 - 6 нм с уменьшением толщины пленки увеличивается ширина запрещенной зоны и значение постоянной решетки а. Разработана методика оценки критических размеров панокристаллов при которых происходит туннелирование электронов. Разработана модель поверхности Si с нанокристаллами силицида.
Практическая значимость: Результаты могут быть использованы для создания новых наноматериалов и многослойных наноразмерных гетероструктур, необходимых для приборов микро-, опто- и наноэлектроники.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Разработаны практические рекомендации для будущего использования полученных результатов в электронной промышленности. Результаты были использованы при выполнении грантов (Патент РУз № IAP 04080. Способ получения панокристаллов силицида металла; патент РУз № IAP 04081. Способ получения трехкомпопептпых наноструктур па основе арсенида галлия). Часть результатов используется в учебном процессе (Имеется акт внедрения в учебный процесс ТашГТУ).
Область применения: Физическая электроника и физика поверхности, микро-, опто- и наноэлектроника, ионно-лучевая и лазерная технология, производство полупроводниковых приборов.
Электронная спектроскопия и микроскопия поверхности бинарных материалов (Pd–Ba, CoSi2 и GaAs), имплантированных ионами низких энергии
Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире на сегодня в бурно развивающемся направлении области физической электроники одним из перспективных направлений является исследование физических процессов в наноразмерных многослойных структурах. Вмете с тем, получение нанокластерных фаз и наноразмерных многослойных структур, тонкие пленки и гетероструктуры полученные на основе Si и GaAs, создание интегральных схем, вплоть до перехода на наноразмерные структуры и улучшения эксплуатационных характеристик является одной из важных проблем.
В годы независимости в республике развитию области физической электроники особое внимание уделено получению новых наноразмерных структур и многослойных квантово-размерных гетерокомпозиций методом МЛЭ в сочетании с низкоэнергетической ионной бомбардировкой. В этом аспекте по получению новых материалов в виде многослойных квантоворазмерных гетероструктур и наноконтактов к ним, новых типов полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности, планарных интегральных детекторов коротковолновых и ионизирующих излучений, детекторов УФ-излучений, баллистических транзисторов, интегральных схем достигнуты существенные результаты. На основе Стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан в области физической электроники получение гетерозпитаксиальных структур и наноразмерных пленок, а также их формирование и изучение в процессе преобразования физических процессов имеет важное значение при решении вопросов расширения их функциональных возможностей.
На сегодня в мире уовершентвование технологии получения бинарных материалов ионной имплантацией, получение структур с новыми свойствами позволит повыить эффективность их работы. В этом плане целевые исследования, в том числе осуществление ниже приведенных научных исследований: определение основных механизмов формирования однокомпонентных наноразмерных структур на поверхности бинарных материалов различной природы (металлосплавов и полупроводников) и различной химической связи (интерметаллической, ковалентной и ионной) при бомбардировке ионами Аг+; изучение электронной и кристаллической структуры наноразмерных фаз, созданных на поверхности GaAs имплантацией ионов А1+; изучение электронной структуры (параметры энергетических зон и плотность состояния валентных электронов) наноразмерных структур, созданных на поверхности CoSi2 и GaAs ионной бомбардировкой. Проводимые в этих направлених научные исследования указывают на актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индус-трии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является комплексное изучение механизмов модификации и особенностей образования наноразмерных структур в поверхностных слоях PdBa, CoSi2 и GaAs при низкоэнергетической ионной бомбардировке с последующей термической и лазерной обработкой.
Научная новизна исследования заключаются в следующем:
предложена структурная модель поверхности Pd-Ba, активированного в высоком вакууме и в атмосфере кислорода и разработана методика равномерной активировки поверхности сплавов Pd-Ba цилиндрической формы методами лазерной абляции и имплантации ионов Ва+;
показано, что форма и размеры нанокристаллических фаз образующихся на поверхности Pd и Pd-Ba при дозах облучения D < 1013 см'2 в основном зависит от микрорельефа поверхности, а при высоких дозах D > 51015 см'2 не зависит; наиболее вероятным механизмом образования участков с кристаллической структурой под действием имплантации больших доз ионов является разогрев мишени в области теплового пика, приводящий к расплавлению материала;
методом ионной бомбардировки (Аг* и О+) в сочетании с отжигом получены однородные регулярно расположенные наноразмерные фазы и эпитаксиальные нанопленки Si и CoSiO на поверхности CoSi2/Si (111), а также определены зависимости размеров нанокристаллических фаз от энергии и дозы ионов;
разработаны механизмы формирования однокомпонентных наноразмерных структур на поверхности материалов различной природы (металлосплав Pd2Ba, полупроводники CoSi2 и GaAs) и типа химической связи (интерметаллический, ковалентный и ионно-ковалентный) при бомбардировке ионами Аг+;
определены оптимальные условия ионной бомбардировки и последующего отжига получения многослойных структур Si-CoSi2-Si, CoSiO-CoSi2-Si, Ga-GaAs-Ge, GaAlAs-GaAs и построены их энергетические зонныедиаграммы.
Заключение
На основе комплексного изучения механизмов модификации и особенностей образования наноразмерных структур в поверхностных слоях PdBa, CoSi2 и GaAs при низкоэнергетической ионной бомбардировке с последующей термической и лазерной обработкой сделаны следующие выводы:
1. Установлено, что имплантация ионов Ва+ с Ео = 0,5-^5 кэВ при D = 1015 см'2 в Pd и Pd-Ba в зависимости от микрорельефа поверхности образцов приводит к формированию нанокластерных фаз различной формы и размеров, в частности, в случае Pd-Ba наличие следов механической обработки приводит к образованию разветвленных линий с шириной 2-3 мкм, обогащенных атомами Ва. При D = DHac = 6-1016 см'2 поверхность Pd-Ba и Pd состоит из крупнозернистых блоков соединений типа PdBa и Pd2Ba с четкими гранями и размерами 5-10 мкм, характерные для кристаллических пленок.
2. Показано, что при лазерной активировке можно достигнуть наибольшей степени чистоты поверхности, следовательно, максимального увеличения коэффициента вторичных электронов Pd-Ba без напуска водорода, разработана модель расположения атомов Ва, О и Pd на поверхности и по профилю Pd-Ba, активированного в высоком вакууме и в атмосфере кислорода.
3. Выявлены основные механизмы отказа стандартных катодов Pd-Ba в процессе их длительной (t > 500 час) эксплуатации и появление на поверхности этих катодов отдельных дефектных участков в виде пузырьков с размерами 15-20 нм и обнаружено увеличение концентрации атомов С и S до 10-15 ат.% и появление атомов подложки (Мо).
4. Определены значения Eg, X, cm и р нанопленок CoSi2/Si (111) разной толщины (0 = 10 - 100 нм), в которых глубина зоны выхода истинновторичных электронов X пленок CoSi2 составляет ~ 80-100 А и определены оптимальные режимы ионной бомбардировки и последующего отжига для формирования нанопленочной системы Si - CoSi2 - Si.
5. Выявлены основные механизмы формирования однокомпонентных наноразмерных структур на поверхности пленок различной природы и типа химической связи (металлосплав Pd2Ba, полупроводники CoSi2, GaAs) при бомбардировке их ионами Аг*.
6. Получены наноструктуры трехкомпонентных соединений Ga,.xAlxAs с толщиной 0 = 20 - 70 А в поверхностной области GaAs имплантацией ионов АГ с энергиями от 0,5 до 5 кэВ в сочетании с отжигом. При низких дозах облучения (D < 1015 см'2) формировались нанокристаллические фазы, а при больших дозах (D > 2-1016 см'2) - нанопленки типа Gao.5Alo.5As. Изменяя температуру постимплантационного отжига в интервале 850-1000 К значение х можно регулировать в пределах от 0,5 до 0,2. При этом ширина запрещенной зоны трехкомпонентной пленки уменьшается от 2,4 эВ до 1,6эВ. Показано, что ширина запрещенной зоны Eg нанокристаллической фазы Ga05Al05As с поверхностными размерами 25-30 нм составляет 2,8-2,9 эВ, а для нанопленки с толщиной 20-25 нм ~ 2,3 эВ.
7. Проведена оценка ширины запрещенной зоны и плотности состояния валентных электронов одно- и трехкомпонентных наноразмерных структур, созданных на поверхности полупроводников ионной бомбардировкой, в частности, в результате уменьшения поверхностных размеров нанокристаллов с ~ 50 - 60 нм до ~ 10 нм ширина запрещенной зоны Si увеличивается от 1,2 до 1,5 эВ, CoSiO - от 2,4 до 2,8 эВ, Ga^Al^As - от 2,4 до 2,9 эВ.
8. Оптимальные условия получения наноструктур GabxAlxAs с управляемой шириной запрещенной зоны представляют интерес для создания наноэпитаксиальной структуры Si/CoSi2/Si для СВЧ транзисторов с проницаемой и металлической базой.
Электронная демократия как базовый элемент информационного общества
ЭЛЕКТРОН ҲУЖЖАТ АЙЛАНИШ ТИЗИМЛАРИНИНГ ТАЪМИНОТЛАРИ
имкониятлари хакида маълумот келтирилган.
ЭЛЕКТРОН ДАРСЛИКЛАР ТУЗИЛМАСИ, УНИ ЯРАТИШ АЛГОРИТМИ ВА МАЪЛУМОТЛАР БАЗАСИ ИНФОЛОГИК МОДЕЛИ
афзалликлари ёритилган. Шунингдек, электрон дарсликни яратиш алгоритми келтирилган. Электрон дарслик компонентлари тах,лил килинган.
Электромагнитные преобразователи тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками для комбинированного управления реактивной мощностью энергосистем
Актуальность и востребованность темы диссертации. При управлении непрерывными процессами производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии большое значение имеют точность и унифицированность элементов и устройств системы управления с широким использованием первичных средств преобразования тока, так как неадекватный контроль и управление электроэнергией и мощностями ведут к значительному экономическому ущербу. Разработка комплексного подхода, обеспечивающего высокую точность и эффективность комбинированного управления источниками реактивной мощности, расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции, уменьшение весогабаритных показателей, улучшение технологии изготовления, обеспечение бесконтактное™ измерительных процессов, преобразование тока на основе применения современных первичных измерительных преобразователей являются актуальными задачами управления энергосистемами. Первичные измерительные преобразователи тока при этом, являясь основными элементами информационно-измерительных и управляющих систем, практически полностью определяют технические и экономические показатели энергосистем.
При разработке и применении современных преобразователей тока следует исходить из принципов и требований ГОСТов (ГОСТ СНГ 13109 - 97, EN-50160, МЭК 1000-Зх) к системам приборов и средств автоматизации, основными из которых являются:
блочно-модульный принцип конструирования, обеспечивающий универсальность преобразователей тока при использовании рационального минимума конструктивных элементов, облегчающего применение современной технологии;
создание первичных преобразователей тока, нормирующих модулей при обеспечении их информационной, энергетической, метрологической, конструктивной, структурной совместимости на основе последовательной унификации и стандартизации.
В настоящее время применение электромагнитных преобразователей трехфазного тока с высокой точностью, линейностью выходных характеристик, унифицированными выходными величинами, расширение спектра преобразуемых электрических величин ограничено из-за недостаточного формирования принципов построения, методов расчета и проектирования распределенных магнитных систем преобразователей. Применяемые классические методы исследования магнитных цепей и систем преобразования не обеспечивают необходимую точность, особенно при несимметрии трехфазного первичного тока электрической сети, не обладают достаточной общностью, охватывая только величины и параметры цепей электрической и магнитной природы. Магнитные системы преобразования с нелинейными и неоднородными параметрами в расчетах рассматриваются как объекты с сосредоточенными параметрами.
Классические однофазные трансформаторы тока имеют сложную преобразовательную часть, большие весогабаритные показатели, трудоемки при проектировании и эксплуатации в системах управления, не обеспечивают унифицированность выходной величины при совместной работе с современной техникой обработки информации. Они не учитывают взаимовлияния магнитных потоков и полей, созданных токами трехфазной электрической сети энергосистем.
Данная исследовательская работа направлена на практическую реализацию Постановлений Кабинета Министров Республики Узбекистан № 245 от 22 сентября 2008 года «Правила пользования электрической и тепловой энергией» и № 295 от 1 ноября 2013 года «О дополнительных мерах по совершенствованию деятельности ГАК «Узбекэнерго» и укреплению дисциплины расчетов за потребленную электрическую энергию».
Востребованность исследования обоснована тем, что классические однофазные первичные измерительные преобразователи тока и напряжения не позволяют обеспечить устройства контроля и управления достоверной и одновременной информацией о величинах и параметрах электрической энергии одно- и трехфазной электрической сети. Указанные обстоятельства обуславливают необходимость разработки и внедрения надежных, унифицированных, точных электромагнитных преобразователей тока в напряжение, учитывающих несимметрию токов трехфазной электрической сети, отличающихся друг от друга и по величине, и по фазе, чем объясняется востребованность данного исследования.
Цель исследования развитие теории и разработка методов и технологии проектирования комплекса устройств электромагнитных преобразователей одно- и трехфазного первичного тока во вторичное напряжение с плоскими измерительными обмотками для комбинированного управления реактивной мощности и обеспечение на их основе энерго- и ресурсосбережение в энергосистемах.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
разработана технология преобразования первичного одно- и трехфазного тока в напряжение на основе электромагнитных преобразователей тока с плоскими измерительными обмотками и устройств приема и обработки для комбинированного управления реактивной мощностью энергосистем;
разработаны графовые модели, позволяющие наглядно, эффективно и с высокой формализованностью исследовать задачи комбинированного управления реактивной мощностью энергосистем на основе электромагнитных преобразователей, а также определены принципы построения магнитной системы преобразования;
разработаны алгоритмы и методы построения характеристик электромагнитных преобразователей с плоскими измерительными обмотками: статические при неоднородных и нелинейных параметрах магнитных систем; динамические при симметричных и несимметричных электрических нагрузках;
разработаны алгоритмы и модели расчета влияния источников погрешностей электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками, осуществлена классификация источников погрешностей;
разработаны алгоритмы и методы рационального структурного и параметрического проектирования на основе критериев: линейности статических характеристик, точности, чувствительности и надежности;
разработаны методики построения конструкций электромагнитных преобразователей одно- и трехфазного первичного тока во вторичное напряжение электрической сети энергосистем при комбинированном управлении источниками реактивной мощности, соответствующие требованиям рациональных энерго- и ресурсосберегающих систем, учитывающие несимметрии при контроле и управлении по величине и фазе токов трехфазной электрической сети, обеспечивающие адекватность показателей качества и изменения первичных и вторичных величин.
Заключение
В диссертации для осуществления комбинированного управления трехфазным током электрических сетей и реактивной мощностью ЭС на основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны принципы построения электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками, соответствующие математические модели, алгоритмы исследования и проектирования, а также методика расчета, что позволило решить проблему разработки и конструирования эффективных электромагнитных преобразователей одно- и многофазного первичного тока во вторичное напряжение.
В итоге получены следующие основные результаты:
1. Обоснована технология применения электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками при комбинированном управлении устройствами производства, передачи, распределения и потребления реактивной мощности и электрической энергии.
2. Разработан рациональный математический аппарат на основе графовых моделей: алгоритмы, модели и методы для исследования законов распределения магнитодвижущихся сил и магнитных потоков в магнитных системах электромагнитных преобразователей с плоскими измерительными обмотками с целью получения исходных величин и параметров для формирования их основных характеристик.
3. Внедрен комплекс конструкций электромагнитных преобразователей с плоскими измерительными обмотками одно- и трехфазного тока во вторичное напряжение, учитывающие несимметрии при управлении по фазам токов электрической сети на основе статических, динамических и метрологических характеристик пробразователя.
4. Рациональные значения выходного напряжения извых от плоской измерительной обмотки обеспечиваются при величине воздушного зазора - S равном - 0,002 - 0,003 м и числе витков плоской измерительной обмотки -W„uo равном -3-4. Надежность электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками составила 0,96.
5. Определены влияния источники погрешностей электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками, осуществлана классификация источников погрешностей.
6. Показано, что при изменении температуры окружающей среды на 10°С погрешность преобразования увеличивается на 0,03 %, а при неточности изготовления плоской измерительной обмотки - на 0,07 %.
7. Энтропийная погрешность преобразователей тока в напряжение не превышает 0,2%, а экспериментальное значение погрешности электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками составило 0,21%>.
8. Внедрение конструкции электромагнитных преобразователей одно-и трехфазного первичного тока во вторичное напряжение электрической сети энергосистем при комбинированном управлении источниками реактивной мощности соответствуют требованиям рациональных энерго- и ресурсосберегающих систем, учитывают несимметрии при контроле и управлении по величине и фазе токов трехфазной электрической сети, обеспечивают адекватность показателей качества и изменения первичных и вторичных величин.
9. Применение автоматически регулируемых источников реактивной мощности в электрических сетях и электроустановках с установленной мощностью 50 кВт и напряжением до 500 кВ позволило повысить производительность срока службы электрооборудования и электроприемников и энерго- и ресурсосберегающий режим за счет обеспечения стандартного напряжения элементов и устройств управления 57,5 В вместо 61,81 В, превышающий на 4,31 В (7,5%) по фазному напряжению и на \3 • 7,5% = 12,9% по линейному напряжению питания системы управления.
10. Электромагнитные преобразователи тока в напряжение, внедренные в электрических сетях системы электроснабжения более 20 предприятий за счет повышения точности и автоматизации управления источниками реактивной мощности позволили уменьшить технологический расход электроэнергии на 11,26% при нормативном значении 13,29% (обеспечил уменьшение технологического расхода электроэнергии на 1,13 млрд. кВт ■ час) за счет повышения класса точности элементов и устройств комбинированного управления реактивной мощности энергосистем от 1,0 до 0,5.
Электродвижущие силы горячих носителей заряда в p-n-переходе и динамика деформационных эффектов в полупроводниках
Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире развитие фундаментальных исследований в области сверхвысокочастотных приборов является одним из важных научных проблем физики полупроводников. Исследования, направленные на изучение влияния СВЧ поля на возникновение электродвижущей силы в /?-«-переходе и процессов деформационных эффектов в полупроводниках, модуляции и приема СВЧ сигналов являются перспективными.
В области разработки и исследовании СВЧ диодов основное внимание уделяет выпуску СВЧ монолитных интегральных схем структур на основе СаАз и 1пР и модулей на их основе. Ведутся исследования по изготовлению и поставке электронных компонентов, дискретных полупроводниковых приборов. С целью расширения их функциональных характеристик исследования влияния одновременного воздействия СВЧ электромагнитного поля, деформации и света на токовые характеристики диодных структур являются актуальными.
Исследования диодной структуры с несимметричным по концентрации /?-/?-переходом путем придания носителям условия теплого и горячего электрона позволяют получить ценные сведения о динамике зависимости его токовых характеристик от внешних воздействий, таких как деформация, световое излучение, которые на сегодня являются востребованными.
Поэтому изучение влияния эффектов возникающих в полупроводниковых структурах при одновременной деформации и света в СВЧ поле во взаимосвязи с изменениями вольтамперных характеристик диодов служит основанием для решения проблем поставленных в диссертации.
Целью исследования является изучение влияния воздействия СВЧ электромагнитного поля, деформации и света на токовые характеристики несимметричного по концентрации р-д-перехода.
Научная новизна диссертационной работы заключаются в следующем: впервые обосновано, что напряжение холостого хода и ток короткого замыкания в несимметричном по концентрации р-п-переходе,
расположенном в СВЧ поле возникает не только за счет
высокотемпературных носителей зарядов, но и менее горячих носителей с высокой концентрацией;
рассмотрены зависимости ВАХ, тока короткого замыкания и напряжения холостого хода несимметричного по концентрации /»-/?-перехода в СВЧ поле в трехмерном пространстве, проведен анализ динамики его изменения от третьего параметра;
показано, что коэффициент неидеальности ВАХ р-п-перехода в СВЧ поле определяется температурами электронов Те и дырок Т!,, при заданном напряжении смещения и и описывается выражением, учитывающим значения концентрации электронов и дырок, а также их температуры, коэффициента и длины диффузии, температуры фононов, приложенного напряжения и возмущения высоты потенциального барьера;
выявлено, что возникновение ЭДС и тока при слабом разогреве носителей заряда обусловлено отклонением вектора напряженности электрического поля СВЧ волны внутри несимметричного по концентрации /?-/?-перехода и эффекта Френкеля, а их увеличение при сильном разогреве носителей заряда связано с одновременным возмущением высоты потенциального барьера;
проведен расчет ВАХ при неоднородном разогреве несимметричного р-п-перехода в СВЧ поле, показывающий возникновение вихревых токов приводящих к уменьшению полного тока связанного с разогревом электронов и дырок и высокочастотным возмущением потенциального барьера;
показано, что приращение тока несимметричного по концентрации р-п-перехода, вызываемое возмущением высоты потенциального барьера и увеличением рекомбинационного тока в сильном СВЧ поле, подавляется при освещении генерированными фотоносителями, приводя к перемещению ВАХ р-п-перехода в сторону меньших значений тока;
установлено, что деформация несимметричного по концентрации р-п-перехода в сильном СВЧ поле приводит к увеличению генерируемого тока, а одновременное воздействие света на него приводит к его уменьшению.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Из теоретических исследований следует, что при низких мощностях СВЧ волны полевая зависимость подвижности не только горячих, но и теплых электронов и возмущение высоты потенциального барьера приводит к возникновению ЭДС и тока. При больших мощностях СВЧ волны разогрев электронов и возмущение высоты потенциального барьера приводит к увеличению тока короткого замыкания и напряжения холостого хода.
2. Построена теория трехмерной ВАХ, из которой получены в СВЧ поле для несимметричного /?-«-перехода, токи короткого замыкания и напряжения холостого хода. Трехмерная ВАХ позволила получить более наглядные представления о процессах разогрева электронов и дырок СВЧ полем.
3. Впервые проведен расчет ВАХ р-п-переходов в СВЧ поле с учетом разогрева основных носителей не только п-области (электронов), но и р-области (дырок). Установлено, что ВАХ диода определяется температурой тех носителей заряда, которыми переносится основной ток через р-п-переход.
4. Выявлено, что возникновение ЭДС и токов при слабом разогреве носителей заряда, обусловлено отклонением вектора напряженности электрического поля СВЧ волны внутри несимметричного по концентрации /?-/?-перехода и эффектом Френкеля, а при сильном разогреве - существенное изменение параметров потенциального барьера приводит как к возникновению ЭДС и токов, так и их росту.
5. Построена теория неоднородного разогрева несимметричного р-п-перехода в СВЧ поле, с учетом горячих электронов и дырок, а также одновременным высокочастотным возмущением потенциального барьера. Соответствующий расчет ВАХ показывает, что при этом возникают вихревые токи, которые в состоянии уменьшить величину полного тока через р-п-переход.
6. Установлено, что генерированные при освещении фотоносители, приводят к смещению ВАХ р-п перехода в сторону отрицательных значений тока, что, в свою очередь, изменяет некоторые эффекты сильного СВЧ поля на параметры несимметричного р-п-перехода (подавляются рекомбинационные токи).
7. Определен механизм одновременного влияния на несимметричный р-п переход трех воздействий: деформации, сильного СВЧ поля и света. Если деформация и СВЧ поле увеличивает генерируемый через р-п переход ток, то воздействие света - наоборот, приводит к его уменьшению.
8. Установлено, что уменьшение амплитуды и увеличение частоты деформации приводит к изменению избыточной концентрации электронов. Учет специфических особенностей деформационного эффекта в полупроводниках позволили определить изменение концентрации рекомбинационных центров в образце.
9. С учетом концентрации, температуры, коэффициента и длины диффузии носителей тока обоих знаков, температуры фононов, приложенного напряжения и возмущения высоты потенциального барьера получено универсальное выражение для коэффициента неидеальности.
10. При исследовании явлений, связанных с участием неравновесных носителей тока, в частности, при вычислении баллистической фотоэдс, возникающей в тонких пленках, можно использовать математический аппарат, примененный при расчете воздействия СВЧ поля на полупроводниковую структуру. Из расчетов следует, что эта баллистическая фотоэдс прямо пропорциональна интенсивности света и определяется скоростью фотоэлектронов, временем и длиной свободного пробега возбуждаемых носителей, а её величина (фотоэдс) может преобладать над объемной электродвижущей силой лишь в образцах с большой длиной свободного пробега при сильном поглощении света.
Электрический классификатор коллекционных семян хлопчатника
Объекты исследования: основные параметры электроклассификатора коллекционных семян хлопчатника.
Цель работы. Разработка и исследование электрического классификатора посевных опушенных семян хлопчатника и обоснование его основных параметров.
Методы исследований. При исследовании электрофизических свойств применены общеизвестные методы, теоретические исследования основных свойств электромагнитного поля основаны на предыдущие экспериментальные исследования на разработанной экспериментальной установке путем использования методов математического планирования и математической статистики.
Полученные результаты и их новизна. Изучение основных физических свойств коллекционных посевных семян хлопчатника, теоретическое обоснование разделения опушенных семян на фракции с помощью барабанного диэлектрического рабочего органа, обоснование конструктивных и режимных параметров электроклассификатора. Результаты определения экономической эффективности по применении электрического классификатора.
Научная новизна. Основные физические свойства коллекционных посевных семян хлопчатника, величина площади полярности семян на электрическом поле разнородных электродов, математические модели траектории движения выделенных семян и радиуса разнородных электродов, научно-обоснованные конструктивно режимных параметров электроклассификатора посевных семян хлопчатника.
Практическая значимость. Ускорение процесса разделения на пять фракций коллекционного посевного материала хлопчатника десятикратно, которая имеет высокую точность и соответственно повышение энергетической и физической всхожести семян на 4 и 8 %.
Степень внедрения и экономическая эффективность. Экспериментальная установка принята для переработки коллекционных семян и подготовки элитных семян, хранящихся на генофонде УзНИИССХ.
Использование электроклассификатора позволяет получить 2,3 млн сум экономической эффективности за счет электромеханизации ручного труда.
Область применения. Лаборатории семеноводства.
Электр энергия таъминотида носимметрик уч фазали бирламчи токларни кучланиш кўринишидаги иккиламчи сигналга ўзгартиришда IoT технологияларини қўллаш хусусиятлари
Электр таъминоти тизимлари реактив қувватини носимметрик уч фазали токларини ўлчов ва назорат тизимларида қўлланиладиган IoT технологияли уч фазали электромагнит ток ўзгарткич датчиклари ва уларнинг тармоқга улаш моделларини тадқиқ этиш қўлланилиши тавсифлари келтирилган.
Экспертиза облачных данных: основы исследования
Экспериментальный правовой режим и цифровизация права
Экспериментальные исследования сейсмостойкости зданий
The seismic protection measures currently used are ineffective, and the calculation and design of buildings and structures. According to current standards, it does not at all exclude their destruction. Critical analysis provided seismic protection of buildings and proposes basic principles for their improvement. (The measures of seismic protection applied nowadays are ineffective, calculation and design of buildings and constructions for existing rules doesn't exclude their destruction at all. The critical analysis of seismic protection of buildings is provided and the basic principles of their improvement are offered.)
Экспериментальные исследования по усилению основной площадки земляного полотна с применением геотекстиля
В данной статье приведены перспективные и широко используемые в транспортном строительстве способы усиления земляного полотна с применением геотекстиля в качестве армирующей и разделяющей прослойки. Экспериментально были проведены работы по устройству покрытий из геотекстиля на железнодорожном участке Кокандской дистанции пути. Приведен анализ первичных результатов мониторинга состояния геометрии рельсовой колеи экспериментального участка, который показал хорошую эффективность использования геотекстиля для усиления основной площадки земляного полотна.
Экспериментальные исследование сейсмостойкости зданий с учетом крутильных колебаний
Экономический анализ ущерба от предстоящих землетрясений в хивинском регионе
Стихийные действия сил природы, пока еще не в полной мере подвластные человеку, наносят экономике государства и населению огромный ущерб. Эти явления природы вызывают экстремальные ситуации, нарушают нормальную жизнедеятельность людей и работу объектов. По мере того, как растет население и усиливается урбанизация в населенных сейсмоактивных зонах, растет плотность застройки домов, дорог, мостов, трубопроводов, систем коммуникаций и всего того, что называем инфраструктурой.
Экономические выгоды от совместного содержания и повышения энергоэффективности в высотных жилых домах
В данной статье изложены экономические преимущества повышения энергоэффективности при текущей реконструкции многоэтажный жилых зданий