CC BY
9
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 6 (15), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
39
ловека: «возникнув как средство, она постепенно превращает в средство самого человека, делая его элементом воспроизводства техники» [3]. Рассматривая социальные функции техники, высказывается мнение, что в современном обществе техника, понимаемая как «тотальность методов, рационально направленная абсолютная эффективность во всех областях человеческой деятельности», «занимает место капитала как господствующей в обществе силы» [3]. Представителями ряда направлений науки и философии техника подвергается особенно острой критике. Техника подвергается критике и как идеологическая система современного капитализма.
В конце 20 века усилился интерес к этической проблематике в связи с техникой, к проблеме морального кодекса и ответственности инженера, что связано с общим обострением внимания к эколого-антропологической проблематике. «Не будет преувеличением сказать, что вопрос о технике стал вопросом о судьбе человека и судьбе культуры» [3].
Это проблема биоэтики - отношения достижений техники к биосфере Земли, к биологической природе Человека. Эколого-антропологические требования являются, выражаясь в терминологии синергетики, главным и абсолютным «параметром порядка» в сложноорганизованной, неравновесной, развивающейся системе - «при-рода-общество-культура».
На различных этапах развития той или иной технологической сферы общественной жизни параметры порядка меняются, определяя ведущие тенденции развития на данный момент. Могут действовать несколько параметров порядка, успешно используемых для позитивного развития, иногда - противоречащих, такие как «удобство для жизни», «экономическая эффективность», «производственная целесообразность», «безопасность» и другие. Они могут быть далекими от главного эколого-антропологического параметра порядка, чрезвычайно актуального на современном этапе глобального эволюционного процесса, имеющего характеристики «Хаоса» - непредсказуемости и даже возможного негативного направления развития цивилизации, ведущего к катастрофе.
Именно это обстоятельство вынуждает задуматься над тем, как эколого-антропологический параметр, явно разделяемый мировым общественным мнением как главный и абсолютный, может реально действовать. Безотлагательная необходимость решения этой проблемы вызывает мысли о том, что, вероятно, развитие цивилизации вынуждено будет пойти по постиндустриальному пути, опирающемуся на коллективный разум как особый «разумный» параметр порядка [2]. Это в известном смысле идеалистическое толкование хода развития истории человечества должно, все-таки, быть подкреплено материалистическим осмыслением на основе реально действующих процессов развития материальной, материально-технической, технологической сферы.
Список литературы
1. Аухадеев А.Э. Методология исследования и решения проблем техногенного влияния электрического транспорта на эколого-антропологическую ситуацию в городе // Вестник НЦБЖД. 2012. № 1. - С. 91-95.
2. Павлов П.П. и др. Диалектика управления открытой самоорганизующейся и саморазвивающейся транспортной системой / Павлов П.П., Аухадеев А.Э., Хамидуллин Р.Д., Киснеева Л.Н. // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2014. № 1-2. С. 106-108.
3. Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохоров. изд. 4-е, испр. и доп. М.: Советская Энциклопедия, 1990. 1632 с.
4. Современные проблемы безопасности жизнедеятельности: теория и практика: Материалы II Международной научно-практической конференции. В 2 частях / Под общей ред. д-ра техн. наук, проф. Р.Н. Минниханова. Казань: ГУ «Научный центр безопасности жизнедеятельности детей», 2012. Ч. 1. 996 с., Ч. 2, 788 с.
КОРРЕКЦИЯ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ МОЩНОСТИ ПО ТЕКУЩИМ ЗНАЧЕНИЯМ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
Елинов Дмитрий Александрович
аспирант кафедры «ЭиЭ» Пензенского государственного университета, г.Пенза
Бирюкова Ольга Вячеславовна
старший преподаватель МГУТУ им.Разумовского, г.Пенза
АННОТАЦИЯ
В статье рассматриваются вопросы измерения мощности в электрических сетях по текущим значениям тока и напряжения, и в частности, с использованием метода задержек. Получены функции, описывающие методологические погрешности. Приведен порядок вычисления корректирующих коэффициентов.
ABSTRACT
The article deals with the measurement ofpower in electric networks of the current values of current and voltage, and, in particular, using the method of delay. The functions of describing the methodological error presents in the article. In the article describes the order of calculation of correction factors.
Ключевые слова: измерения, мощность, электрические сети, метод задержек, время задержки, оптимизация.
Keywords: measuring, power, electric network, the method delays, time delay, optimization.
1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
В общем случае при определении активной мощности по текущим значениям напряжения и тока будет использоваться следующее выражение[1,2,4,5]:
40
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 6 (15), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
1 t
Решая выражение (1), получим:
P(t) = Umin cos^
P(t) = - f Um sin(o?)Im sin(at + (p)dt
t i
ur
2
2ot
sin( cot) cos(ot + ф)
При этом, если представить второй член в качестве суммы синусов, то получим следующее выражение:
P(t) = UmIm cos ф - UmIm- sm(-<p) - UmIm sin(2ot + ф)
2
4ot
4ot
(1)
(2)
(3)
В формуле (3) только первый член несет полезную информацию, а остальные являются источником погрешностей.
Введем следующие обозначения:
K1 = Un^m cosrn
2 ; (4)
K 2(t) = UmIn- sin(-p)
4ot ; (5)
K3(t) = Um™ sin(2ot + ф)
4ot . (6)
На рисунке 1 приведен график функции P(t) и ее членов K1, K2(t), K3(t).
Как видно из рисунка 1 и выражений (4) -(6) член K2(t) обуславливается только наличием сдвига фаз между током и напряжением, а K3(t) - периодическим характером измеряемого сигнала.
Таким образом, при измерении мощности по текущим значениям по выражению (1) всегда будут присутствовать погрешности измерения, обусловленные наличием K2(t) и K3(t), что приводит к увеличению длительности измерения до момента, когда значения K2(t) и K3(t) будут незначительны по сравнению с К1.
2.АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ЗАДЕРЖЕК ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ МОЩНОСТИ
При измерении мощности с использованием метода задержек [3] происходит сравнение сигнала, описываемого выражением (1) с ним же, но задержанным на некоторое время tз. В ходе измерения значения мощности фиксируются в момент времени, когда РД)=РД+1з). Время
задержки следует выбирать таким образом, чтобы составляющая K3(t) задержанного сигнала была в противофазе к K3(t) исходного сигнала. Иными словами, должно выполняться условие:
Т
13 = — 3 4
(7)
где Тс - период измеряемого сигнала сетевого напряжения.
На рисунке 2 приведены графики функции сигналов P(t) и P(t+te). Как видно из рисунка их в моменты их равенства их значений они будут равны значению функции K1+K2(t).
Таким образом, применение метода задержек позволяет исключить погрешность обусловленную периодичностью измеряемого сигнала, но не позволяет исключить влияние K2(t). С целью повышения точности измерения предлагается следующее решение.
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 6 (15), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
41
3. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО МОДИФИКАЦИИ МЕТОДА ЗАДЕРЖЕК
Очевидно, что для коррекции погрешности, вносимой составляющей K2(t) в результат измерения, необходимо синтезировать некоторую функцию K2s(t), аналогичную K2(t). При этом необходимо определить величины Um, Im, ф, входящие в выражения (5). Если измерять не только активную, но и реактивную мощность и применить следующие замены:
UJ.
2
= л1 p 2 + Q
atan
fQ 1
V P J
= ф
(8)
(9)
,то искомую функцию можно получить следующим образом:
K2s(t) =
Jp2 + Q Q
2 at
Q ч
smcatan — )
V p J
(10)
Следует отметить, что Q и P - это мгновенные значения функций P(t) и Q(t).
Таким образом, определив значения Q и Р по методу задержек в некоторый момент времени t1 можно их использовать для вычисления значения функции K2s(t1). В результате сложения значения P(t1) и K2s(t1) получим значение равное реальному значению активной мощности.
Результат суммирования функции P(t) и K2s(t) приведен на рисунке 3.
Для реактивной мощности формула (10) может быть записана в следующем виде:
Vp2 + Q2
K 2s(t) =
2at
sin(atan
Q ж
— + —
V P 4 J
)
(ii)
42
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 6 (15), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Таким образом, применение метода задержек в сочетании с суммированием измеряемого сигнала с синтезированной функцией K2s(t) позволяет исключить методологическую погрешность при измерении мощности по текущим значениям тока и напряжения.
Выводы:
1) Показано, что при измерении мощности по текущим значениям тока и напряжения возникают погрешности, обусловленные периодическим характером измеряемого сигнала и наличием сдвига фаз между током и напряжением.
2) Выявлено, что при применении метода задержек позволяет исключить погрешность, обусловленную периодичностью сигнала, но не исключает погрешность из-за сдвига фаз между током и напряжением.
3) Определено, что для коррекции погрешности измерения, обусловленной наличием сдвига фаз межу током и напряжением, необходимо синтезирован-
ную функцию, значения которой можно определить по значениям активной и реактивной мощности, измеренных по методу задержек.
Список литературы
1. Безикович А.Я., Шапиро Е.З. Измерение электрической мощности в звуковом диапазоне частот. Л.:Энергия, 1980. 168 с.
2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1973. 752 с.
3. Михотин В.Д., Чернецов В.И. Способ измерения активной мощности нагрузки в электрических цепях переменного тока // Патент РФ .№2229723 URL: www.freepatent.ru/patents/2229723
4. Iwanson, Snapius, Hoornaert. Measuring current, voltage and power. Elsevier science, 1999. 215 p.
5. Symonds A. Electrical power equipment and measurements. 2nd edition. Mc Graw-Hill Inc., US, 1980. 291p.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ НЕУПРАВЛЯЕМЫХ РЕАКТИВНЫХ СНАРЯДОВ
Больших Александр Александрович
адъюнкт Черноморского высшего военно-морского училища имени П. С. Нахимова
Русин Вадим Витальевич
старший преподаватель Черноморского высшего военно-морского училища имени П. С. Нахимова, г. Севастополь;
Впервые реактивные снаряды (боевые ракеты) упоминаются очень давно. Есть основание полагать, что еще индусы и китайцы применяли боевые ракеты как зажигательные снаряды в глубокой древности. Об использовании боевых ракет китайцами имеются сведения у Марко Поло.
В России боевые ракеты были применены русской армией уже в турецкую кампанию 1828 года.
Одним из видов реактивных боеприпасов, стоящим на вооружении Военно-Морского Флота России, являются реактивные глубинные бомбы (РГБ) номенклатуры минно-торпедного вооружения.
Реактивные снаряды обладают рядом весьма ценных качеств (легкость и простота конструкции пусковых установок, большая маневренность, возможность быстрой концентрации мощного огневого залпа и др.). В то же время реактивные снаряды имеют весьма существенный недостаток - большое рассеивание.
Рассеивание реактивных снарядов в десятки, а иногда и в сотни раз превосходит рассеивание артиллерийских орудийных снарядов [7]. Поэтому основной проблемой для реактивных снарядов длительных сроков хранения является существенный недолет.
Этот недолет связан с длительными сроками хранения боеприпасов [2], в связи с геронтологическими изменениями порохового заряда (ПЗ) реактивного двигателя твердого топлива (РДТТ), так как изменяется средняя плотность пороха ввиду процессов массопереноса и автокатализа.
Решение прямой задачи внешней баллистики представляет возможность оценить эти изменения [3]. На сегодняшний день существует большое разнообразие способов решения этой задачи.
В этой связи возникает необходимость проведения сравнительного анализа точности различных методов решения основной задачи внешней баллистики (ОЗВБ).
Рассмотрим методы решения ОЗВБ с точки зрения анализа, обеспечиваемой ими точности. Для этого воспользуемся следующими методами решения основной задачи внешней баллистики [4]:
• метод численного интегрирования (метод академика Крылова А.Н.);
• метод интегрирования по относительному расходу топлива (метод профессора Шапиро Я.М.);
• метод динамики средних с использованием среднего значения массы ракеты (метод профессора Денисова И.Г.);
• метод табличного интегрирования.
При определении точности каждого из перечисленных методов решена ОЗВБ известных условий практических стрельб для нормального кондиционного боеприпаса
[4].
Результаты решения задачи внешней баллистики для активного участка траектории реактивного снаряда полученными перечисленными методами [5] представлены в таблице 1.
Эти результаты послужили основанием для проведения анализа точности, получаемых при их применении результатов.
Опираясь на полученные основные характеристики активного участка траектории, которые являются исходными данными для пассивной составляющей траектории, составим таблицу основных характеристик внешней баллистики РГБ (таблица 2).
Протяженность пассивного участка траектории определим с помощью выражения:
_ V2 sin 2в
X п
g , (1) где Хп - протяженность пассивного участка траектории РГБ;
V - скорость в конце активного участка;
