Инструкция КР+лекции_1231178

1. Критерии оценивания компетенций

Оценка «отлично» выставляется студенту, если студент грамотно оформил работу и правильно решил задачи в расчетно-графической работе, показал взаимосвязь всех вопросов продемонстрировал умение работать с научной литературой, делать теоретические и практические выводы.

Оценка «хорошо» выставляется студенту, если студент, обстоятельно владеет материалом,

однако допускает несущественные ошибки в расчетах, однако в целом свободно владеет

материалом.

Оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, если студент, в основном владеет материалом, однако допускает существенные неточности в расчетах.

Оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, если студент, неправильно решил

задачи и не может ответить на поставленные вопросы.

При проверке контрольной оцениваются также рациональность, математический и физический уровень решения задачи

2. Описание шкалы оценивания

Максимально возможный балл за весь текущий контроль устанавливается равным 55.

Текущее контрольное мероприятие считается сданным, если студент получил за него не менее 60% от установленного для этого контроля максимального балла. Рейтинговый балл,

выставляемый студенту за текущее контрольное мероприятие, сданное студентом в установленные графиком контрольных мероприятий сроки, определяется следующим образом:

3. Перечень основной и дополнительной литературы, необходимой для освоения

дисциплины

3.1 Перечень основной литературы

1. Вагин, Г. Я. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике : учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки "Электроэнергетика" / Г. Я. Вагин, А. Б.

Лоскутов, А. А. Севостьянов. – Москва : Академия, 2010. – 223, [1] с. : ил., табл. ; 22. – (Высшее профессиональное образование. Энергетика). – Библиогр.: с. 221-222. – ISBN 978-5-7695-6539- 7

2. Пудовкин, А. П. Электромагнитная совместимость и помехозащищённость РЭС Электронный ресурс : Учебное пособие / А. П. Пудовкин, Ю. Н. Панасюк, Т. И. Чернышова. –

Тамбов : Тамбовский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2013. – 92 с. –

Книга находится в премиум-версии ЭБС IPR BOOKS. – ISBN 978-5-8265-1194-7

3. Жежеленко, И. В. Электромагнитная совместимость в электрических сетях Электронный ресурс : Учебное пособие / И. В. Жежеленко, М. А. Короткевич. – Электромагнитная совместимость в электрических сетях,2020-02-24. – Минск : Вышэйшая школа, 2012. – 197 с. –

Книга находится в премиум-версии ЭБС IPR BOOKS. – ISBN 978-985-06-2184-9

3.2 Перечень дополнительной литературы

4. Методические указания по определению электромагнитных обстановки и совместимости на электрических станциях и подстанциях Электронный ресурс : практическое пособие. - Москва

: Издательский дом ЭНЕРГИЯ, 2014. - 76 c. - Книга находится в базовой версии ЭБС IPRbooks.

- ISBN 978-5-98908-239-1

5. Овсянников, А. Г. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике : Учебник /

Овсянников А. Г. - Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет,

2013. - 194 с. - Книга находится в базовой версии ЭБС IPRbooks. - ISBN 978-5-7782-2199-4

6. Ефанов, В. И. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем Электронный ресурс : Учебное пособие / В. И. Ефанов, А. А. Тихомиров. – Томск : Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. – 228 с. – Книга находится в премиум-версии ЭБС IPR BOOKS. – ISBN 5-86889-188-0

Составитель ________________________ Ларионов Ю.А.

(подпись)

«____»__________________2017 г.

Задание 1

1. УРОВНЬ ПОМЕХ И КОЭФФИЦИЕНТ ЭКРАНИРОВАНИЯ Для количественной оценки электромагнитной совместимости пользуются

логарифмическими масштабами электрических и магнитных величин. Различают логарифм отношения уровней и степени передачи помехи.

Применяя десятичный логарифм, определим в децибелах напряжение, ток,

напряженность полей, мощность, принимая базовыми величинами,

Применяя натуральный логарифм, можно принимая те же базовые значения определить аналогичным образом отношение величин в неперах (1 Нп=8,686 дБ).

Уровнем помех называют относительное значение помехи, при этом предел

еедопустимых уровней определяют в стандартах DIN/VDE, ГОСТ, ОСТ.

2.ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВЛИЯНИЙ

Описание электромагнитных влияний осуществляют в частотных и временных областях. Поскольку передаточные свойства путей связи и средств помехоподавления удобно представлять в частотной области, то для перехода из временной в частотную используют ряды и интегралы Фурье.

Для быстрой практической реализации преобразования Фурье используют ЭМС-номограмму. Она позволяет построить огибающую плотности распределения амплитуд, синтезировать импульс, эквивалентный помехе, учесть частотнозависимые свойства пути передачи и средства защиты.

Рассмотрим трапециевидный импульс, для которого плотность распределения амплитуд определяется выражением

Для перехода из частотной во временную область необходимо найти

площадь импульса

Рисунок - 1- Трапецивидный импульс.

Рисунок 2 – Огибающая «физической» плотности распределения амплитуд трапецевидного импульса (линейная аппроксимация).

1.2.1. Логарифмические относительные характеристики. Уровни помех.

С применением десятичного логарифма определяются следующие уровни помех, измеряемые в децибелах:

Напряжение:

Кроме десятичных логарифмов используются также и натуральные логарифмы. При этом уровень помех измеряется в неперах:

Напряжение: , где u0 = 1мкВ;

Таким образом, при обоих представлениях уровень помехи увеличивается на одну и ту же величину с каждым последующим порядком.

Обозначения дБ и Нп указывают исключительно на вид использованной функции логарифма (lg или ln). Данные обозначения не являются единицами, но

часто используются как таковые.

1.2.2. Степень передачи. Помехоподавление Одним из понятий, характеризующих степень передачи системы, является

понятие «помехоподавление». Понятие «помехоподавление» служит для характеристики защитного воздействия средств защиты от помех. Как правило,

степень помехоподавления зависит от частоты. В качестве одной из количественных характеристик степени помехоподавления на той или иной частоте служит логарифм отношения напряжений на входе U1 и на выходе U2

фильтра, который называется коэффициент затухания aФ , или напряженности поля в точках пространства перед экраном H0 и за ним Hвт коэффициент экранирования aЭ :

Задача .

Дан импульс трапециевидной формы рисунок амплитудой Um

длительностью и временем нарастания K . Параметры импульса указаны в таблице.

Требуется:

а) аппроксимировать тремя отрезками прямых огибающую спектральной плотности распределения амплитуд;

б) найти эффективную ширину П полосы частот импульса;

в) определить огибающую спектральной плотности распределения амплитуд по прохождении импульса через канал передачи, имеющий амплитудно-

частотную характеристику A f дБ , представленную на рисунке, где a

коэффициент затухания в дБ;

г) найти амплитуду Um , длительность , время нарастания K , крутизну

Построим ЭМС-монограмму импульса с заданными параметрами – длительностью, крутизной фронта, амплитудой.

Определим сопрягающие частоты:

По формулам (1.3), (1.5) и (1.7) определим уровни напряжений (в дБ) в

областях перехода частоты в диапазонах нижних, средних и высоких частот: f fH

Задание 2

Если приемник помехи находится в непосредственной близости от источника помехи, в так называемой ближней зоне, то он воспринимает квазистатическое поле. В частности, штыревая антенна создает в ближней зоне квазистатическое электрическое поле, а рамочная - квазистатическое магнитное поле. Расстояние R от источника до рассматриваемой точки, когда возможно считать поля квазистатическими, определяется выражением:

R

2

где сf - длина электромагнитной волны.

Общий коэффициент затухания электромагнитного экрана состоит из коэффициента затухания вследствие отражения на граничных плоскостях P,

коэффициента затухания из-за поглощения в стенке экрана Π (переход энергии

электромагнитного поля в тепло), корректирующего коэффициента B,

учитывающего многократные волны отражения внутри экрана:

Э Р П В Коэффициент затухания вследствие отражения. Этот коэффициент состоит

из двух составляющих, они обусловлены двумя граничными плоскостями -

снаружи и внутри экрана. При условии, что волновое сопротивление внешней области ZВШ значительно больше волнового сопротивления материала стенки экрана ZЭ большая часть энергии, приходящейся на граничную плоскость снаружи экрана отражается обратно к источнику. Отношение напряженностей электромагнитного поля падающей и прошедшей волн определяется формулой:

Аналогичным образом это отношение определится и на внутренней стенке экрана - на внутреннем пограничном слое. Суммарное влияние отражения можно получить из соотношения:

Введя обозначение K ZВШ ZЭ эта формула принимает вид

Переходя к логарифмическим характеристикам получаем выражение для коэффициента затухания вследствие отражения

1 K 2

PдБ 20 lg 4 K

для его определения необходимо знать волновые сопротивления.

Волновое сопротивление в пространстве источника помехи для дальней

зоны