Учебное пособие 800623

Что позволяет программе в руках грамотного проектировщика превратиться из узкоспециализированной в универсальную.

После заполнения необходимых пунктов в таблице, она обращается к данным и рассчитываетпозиции, расчет происходит наглядно что является преимуществом при проверке принятых решений. Любая из рассчитываемых клеток может быть заполнена при необходимости вручную, без нарушения расчета потерь.

При превышении нормы потерь, клетка выделяется бардовым цветом что позволяет выделить ее среди других клеток и принять необходимые проектные решения.

Так же в зависимости от сечения провода из списка данных выводятся в таблицу площадь и масса провода, которые необходимы для дальнейшего выбора системы прокладки кабеля, а также выбора лотков и их креплений.

Клетка щит системы управления (ЩСУ) необходима исключительно для разметки и ориентирования проектировщика в своем проекте, чтоб понимать откуда запитан двигатель.

Далее программой осуществляется сверка выбранного сечения с минимально возможным сечением для данного двигателя. И последующей клеткой-индикатором, которая срабатывает если выбранное сечение будет меньше чем минимальное.

Плюсами использования данных алгоритмов EXCEL в проектировании являются в первую очередь высокая скорость и удобность заполнения таблиц, открытый и наглядный расчет, удобность последующего форматирования и использования данных. Гибкость программы под различные данные для проектирования, даёт возможность её модернизации для автоматического заполнения определенных позиций в ведомости объёмов работ и смете проекта, так же есть возможность дополнять алгоритмы различными нестандартными расчетами. Существует возможность перенести алгоритмы в «Googledocs» для последующего одновременного корпоративного доступа к таблицам это позволит их редактировать каждым пользователем.

Воронежский государственный технический университет

181

УДК 628.041.753.415

Е.Д. Кириллова, С.А. Микаева

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПАКТНЫХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП НИЗКОЙ СТОИМОСТИ

В статье приводится информация о необходимости применения в быту энергоэффективных компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), цены которых в розничной торговле варьируются в широких пределах. Исследуются КЛЛ, которые имеют низкую розничную цену и субъективные неоднозначные отзывы в интернете. Подробно рассмотрена информация, приведенная на упаковке и начальные результаты исследований светотехнических характеристик

Ключевые слова: энергоэффективность, компактная люминесцентная лампа с встроенным электронным пускорегулирующим аппаратом

Общеизвестно что лампы накаливания имеют наименьшую эффективность среди всех источников света [1]. Поэтому, согласно [2] с 2011 года введено ограничение производства ламп накаливания мощностью 100 Вт и более. В дальнейшем мощность выпускаемых ламп уменьшалась, что, в конечном итоге, предполагает свертывание их производства в будущем. Замена запрещенных ламп накаливания может осуществляться либо на энергосберегающие компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), либо на светодиодные лампы-ретрофиты [3]. Однако энергоэффективные лампы нового поколения стоят в 10 и более раз больше, чем лампы накаливания [4]. Поэтому внимание покупателей привлекает невысокая цена компактных люминесцентных ламп типа "Лампа энергосберегающая NetHaus «Теплый свет»" и "Лампа энергосберегающая NetHaus «Холодный свет»", общий вид которых в упаковке приведен на рис. 1. Отзывы покупателей, приведенные в сети Интернет, самые разнообразные, и как правило, субъективные [5].

Упаковка достаточно герметичная, без разрушения которой лампу из нее нельзя изъять. Однако, цоколь лампы, находится снаружи упаковки и поэтому проверить работоспособность лампы не составляет труда.

182

Рис. 1. Общий вид КЛЛ типа "Лампа энергосберегающая NetHaus «Теплый свет»" в упаковке

Первое представление о товаре потребитель получает по информации, приведенной на товаре и ее упаковке. Поэтому более детально рассмотрим эту информацию.

На лампе приведена следующая информация: торговая марка лампы - NetHaus, модель: 2U-12, мощность: 13 Вт, напряжение и частота питающей сети: 220 В / 50 Гц, потребляемый ток: I=45 мА, цветовая температура: 2700 К.

Картонный вкладыш в пластиковой упаковке несет значительно больше информации. Лицевая сторона более лаконична чем оборотная и повторяет информацию, приведенную на лампе.

Оборотная сторона информационного вкладыша несет "массив" информации. Некоторая информация повторяет информацию, приведенную на лицевой стороне и на лампе.

(в качестве замечания хочется отметить, что единица измерения светового потока - люмен, в сокращенном варианте пишется со строчной буквы, то есть должно быть 250 лм).

На левой половине вкладыша приводиться информация о необходимости утилизации отработанных КЛЛ через специализированные приемные пункты и сообщается что на сайте

183

www.greenpeace.org, опубликован список адресов этих пунктов [6]. Следует отметить, что в том списке 62 города с пунктами приема КЛЛ на утилизацию, а в России - 1114 городов!?

Ниже, согласно п.1 статьи 10 [1] приводиться маркировка энергоэффективности изделия, которая указывает на соответствие данного изделия классу В. Затем правила обращения с лампой и Дата изготовления.

На правой половине вкладыша приводится информация о организации, импортирующей эти КЛЛ и о предприятииизготовителе, который находится в КНР. Ниже штрих-код продукта и знак Евразийского соответствия - ЕАС (свидетельствующего о том, что продукция прошла определенную проверку и по праву может считаться качественной и соответствующей всем нормативным документам технического регламента Таможенного союза). Затем ниже вновь приводится название лампы, модель, мощность, артикул и «Состав: галоген, полипропилен, железо, никель». Известно, что в производстве КЛЛ применяются приведенные материалы, кроме галогена, поэтому непонятно назначение данной информации.

У КЛЛ "Лампа энергосберегающая NetHaus «Холодный свет»" упаковка и информационный вкладыш аналогичен рассмотренной лампе. Отличие заключается в значении цветовой температуры - 6400 К и в величине светового потока - 300 лм.

По аналогии с [7] было определено время стабилизации светового потока лампы [8]. Исследования показали, что световой поток испытуемых ламп стабилизируется в течении 10 мин. В дальнейшем, все измерения ламп проводили после их отжига в течении 10 мин.

Исследование характеристик испытуемых ламп производилось в ЦКП "Светотехническая метрология" института электроники и светотехники Национального исследовательского Мордовского государственного университета им. Н П Огарева [9].

Для измерения светотехнических характеристик лампы было использовано следующее оборудование: гониофотометр GO-2000 A; интегрирующая сфера OL IS-7600 диаметром 2 м с спектрорадиометром OL 700-LED; спектрорадиометр Specbos 1211; пульсметр–люксметр "ТКА-ПКМ" (08); осциллограф С1-91 и прочие электроизмерительные приборы.

184

Рис. 2. Спектры КЛЛ типа "Лампа энергосберегающая

NetHaus"

Исследование цветовых характеристик испытуемых ламп показало, что спектр излучения КЛЛ имеет вид, характерный для люминесцентных ламп с галофосфатным люминофором [10, рис. 11.2]. Этим объясняется низкое значение индекса цветопередачи Rа≈50 при коррелированной цветовой температуре Тц≈2960 К у КЛЛ «Теплый свет», что несколько выше указанной на лампе - 2700 К. У КЛЛ «Холодный свет» Rа≈72 при Тц≈6855 К, хотя на лампе указано что цветовая температура - 6400 К.

При исследовании электрических характеристик, выяснилось, что исследуемые КЛЛ потребляют, в среднем, 6,9 Вт вместо указанных на лампе 13 Вт. У ламп «Теплый свет» средний световой поток Фл= 263,6 лм и световая отдача лампы η = 38 лм/Вт, а у ламп «Холодный свет», Фл = 307,4 лм и η = 44,5 лм/Вт. Таким образом, большинство ламп «Теплый свет» по световой отдаче не удовлетворяют требованиям ГОСТ [8, табл.1].

Таким образом, проведенные исследования показали на некорректное отображение информации как на лампе, так и в информационном вкладыше упаковки. В первую очередь это относится к информации о заменяемой лампе накаливания. Потребитель, далекий от вопросов светотехники, ориентируется на эту информацию, так как знает какую лампу накаливания он собирается заменить. А проведенные исследования показывают, что испытуемые КЛЛ излучают световой поток, меньше чем лампа накаливания общего назначения мощностью 40 Вт. То есть данные КЛЛ пригодны для замены ламп накаливания мощностью 25 Вт, а не

185

65 Вт, как указано на упаковке. То есть производитель (или импортер) намеренно исказил информацию о мощности лампы, чтобы повысить спрос на них.

Низкая цена лампы объясняется использованием в ней дешевого галофосфатного люминофора вместо современного дорогостоящего редкоземельного узкополосного люминофора (примерно в 40 раз дороже) [10, стр. 412].

Литература

1.Сравнение разных типов ламп. - URL: http://electry.ru/elektrolampyi/sravnenie-tipov-lamp.html#i-4

2.Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".

3.Что такое ретрофиты? - URL: https://lampa.ru/ru/info/294543

4.Запрет на лампы накаливания | Петербургский правовой портал. - URL: http://ppt.ru/question/?id=118743

5.Лампа энергосберегающая NetHaus 2u-12 - отзывы. - URL: https://irecommend.ru/content/lampa-energosberegayushchaya-nethaus-2u- 12

6.Утилизация отработанных люминесцентных ламп — пункты приёма в регионах. - URL: http://www.greenpeace.org/ russia/ru/campaigns/ecodom/electricity/utilization/

7.Ашрятов А.А. Исследование характеристик компактных люминесцентных ламп со встроенным электронным ПРА. //

Светотехника. - 2009. -№ 2.- С. 41-42.

8.ГОСТ Р 53879-2010 (МЭК 60969:1988) Лампы со встроенными пускорегулирующими аппаратами для общего освещения. Эксплуатационные требования. - М.: Стандартинформ, 2011.

9.Центр коллективного пользования научным оборудованием «Светотехническая метрология» [Электронный ресурс].

-URL: http://www.mrsu.ru/ru/sci/labs.php?ELEMENT_ID= 57865&sphrase_id=1149162

10.Рохлин Г.Н. Разрядные источники света. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 720 с.

Московский технологический университет

186

УДК 62-533.7

И.В. Логинов, Н.В. Ситников, С.А. Горемыкин

РАЗРАБОТКА ИМИТАТОРА БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНОЙ СИСТЕМОЙ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Рассматривается проблема упрощения и удешевления испытаний комплексных автономных систем энергоснабжения за счет использования эквивалентных имитаторов элементов системы

Ключевые слова: имитатор, система энергоснабжения космической техники, блок управления

Разработчик любой сложной системы сталкивается с необходимостью её регулировки и проверки на соответствие заданным параметрам. Автономная саморегулирующаяся система энергоснабжения (СЭС), предназначенная для питания космической техники и, входящие в нее, отдельные узлы и приборы также требуют наладки, настройки, проверки работоспособности и соответствия заданным параметрам в стандартных и критических режимах работы, при возникновении внештатных ситуаций.

Данные процессы могут быть сопряжены с порчей либо полным уничтожением отдельных дорогостоящих узлов и приборов, входящих в комплект СЭС. Кроме того, при возникновении внештатных ситуаций и аварий в процессе эксплуатации может потребоваться повторение условий, вызвавших сбой, в лабораторных условиях с использованием испытательного стенда.

Вцелях минимизации затрат на создание данного стенда, целесообразно заменить отдельные узлы и приборы, входящие в состав СЭС, если это возможно, удешевленными и упрощенными эквивалентными приборами, позволяющими эмитировать работу оригинальных компонентов СЭС.

Вданной статье рассмотрена проблема имитирования блока управления СЭС. Имитатор должен максимально точно соответствовать оригинальному блоку управления по части оказываемого на систему воздействия и реакции на поведение системы.

187

Требуется разработать и создать эквивалентные приборы, способные, под контролем оператора, полностью имитировать функции оригинальных компонентов СЭС.В частности, требуется разработать имитатор блока управления, который способен передавать команды управления и данные с датчиков телеметрии (задаваемые оператором) для установки необходимого режима эксплуатации стенда СЭС.

Для решения вышеизложенных задач ведется разработка имитатора блока управления, отвечающего за передачу данных и управляющих воздействий с соблюдением форматов данных и интерфейсов передачи информации, применяемых в оригинальном приборе. На данный момент разработана схемотехника прибора, обеспечивающая имитацию всех требуемых параметров и функций, а также созданы алгоритмы работы и управления, которые лягут в основу используемого на стенде программного обеспечения.

Имитатор блока управления СЭС обеспечивает имитацию формирования проводных команд управления зарядом и разрядом аккумуляторной батареи, а также имитацию выдачи и изменения значений следующих параметров:

-напряжения на каждом из 72 аккумуляторов, входящих в состав аккумуляторной батареи;

-температуры аккумуляторной батареи с пяти термометров сопротивления (ДТ);

-давления с пяти устройств контроля заряда аккумуляторов

УКЗА;

-выдачу в СЭС (Зарядно-разрядное устройство СЭС) напряжения аккумуляторной батареи;

-выдачу максимального, минимального и среднего значений напряжения и разность максимального и минимального значений напряжения аккумуляторов;

-выдачу среднего значения температуры аккумуляторной

батареи;

-выдачу максимального, минимального и среднего значений давления и разность максимального и минимального значений давления с УКЗА.

Интерфейсные сигналы между стендовой ПЭВМ и имитатором блока управления передаются по интерфейсу Ethernet, с последующей конвертацией в UART для передачи данных внутри имитатора блока управления.

188

Структурно ИМ-БЭ можно разделить на следующие модули:

-модуль питания (МП);

-6 модулей контроля имитатора блока управления (МКИБ);

-модуль Ethernet (МЕ);

-общая плата (ОП).

Структурная схема имитатора блока управления приведена на рисунке.

Структурная схема имитатора блока управления

Каждый модуль имитатора блока управления (МКИБ, ОП, МЕ, МП) является законченным функциональным узлом,

189

позволяющим производить проверку его собственных электрических параметров. На каждом модуле (плате модуля) предусмотрены контакты для подключения к контрольноизмерительному оборудованию, что сокращает время регулировочных и испытательных работ при автономной проверке модулей.

МП имитатора блока управления представляет собой отдельную печатную плату. Плата МП расположена в экранированном кожухе. Наличие фильтров в цепи входного питания, экранированный кожух платы МП и удаленность МП от микроконтроллеров и линий передачи данных интерфейсов Ethernet, UART и CAN 2.0B позволяют максимально снизить помехи в линиях связи, которые могут быть вызванные используемым AC/DC преобразователем напряжения.

Каждый из шести модулей МКИБ имитатора блока управления представляет собой отдельную печатную плату и отвечает за связь имитатора с зарядно-разрядным устройством СЭС, обеспечивая передачу проводных команд «Запрет заряда», «Запрет разряда» и телеметрической информации по основному и резервному каналу связи, реализованному на основе протокола CAN 2.0B.

Основой каждого модуля МКИБ является микросхема 1986ВЕ92У, выполняющая конвертацию интерфейса UART в интерфейс CAN 2.0B, применяемый в зарядно-разрядном устройстве, и обеспечивающая передачу проводных команд «Запрет заряда» и «Запрет разряда».

МЕ имитатора блока управления расположен на общей печатной плате (ОП) и обеспечивает связь между ПЭВМ и всеми МКИБ, обеспечивая конвертацию интерфейса Ethernet, используемого для связи ПЭВМ и имитатора, в интерфейс UART. Конвертация осуществляется микросхемой 1986ВЕ1Т.

Можно заключить, что подобный метод замещения узлов и приборов при стендовых испытаниях позволяет серьезно упростить устройство стенда, при сохранении необходимого уровня достоверности результатов экспериментов, а также обеспечить предприятию значительную экономию ресурсов за счет уменьшения общей стоимости испытательного стенда.

Воронежский государственный технический университет

190