Info Electronica 3
Info Electronica 3
Info Electronica 3
Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!
Leverage SEO-optimized Flipbooks, powerful backlinks, and multimedia content to professionally showcase your products and significantly increase your reach.
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
2<br />
Cuprins<br />
www.infoelectronica.ro<br />
Noua structura 3<br />
Analizator de energie electrica FLUKE 435 4<br />
Contactoare Statice De Curent Alternativ 10<br />
Spice 12<br />
Perii Electrice 14<br />
Competenta Si Performanta <strong>Info</strong>rmationala In<br />
Organizarea Functionala A Creierului Uman 16<br />
Sursa De Putere Cu Invertor 17<br />
Modulator Optic La Frecvente De Ordinul<br />
Terahertilor 18<br />
Semnale Cuaziperiodice 19<br />
Semnale Neperiodice, Tranzitorii 20<br />
Semnale Aleatoare 21<br />
Teleghidarea rachetelor 22
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
3<br />
Noua structura<br />
Incepand cu acest numar revista va fi<br />
prezentata in alta forma.<br />
Pe siteul revistei <strong>Info</strong><strong>Electronica</strong> ar-<br />
ticolele se vor introduse periodic.<br />
Acest mod permite citirea unui arti-<br />
col odata la cateva zile.<br />
Zece articole formeaz un numar.<br />
Acestea se vor putea descarca in for-<br />
mat pdf.<br />
Aparitia unui material nou se anunta-<br />
ta prin newsletter trimis abonatilor.<br />
Timpul pentru aparitia celor zece ar-<br />
ticole ramane o luna.<br />
Continuam explicarea montajelor<br />
simple pentru cei care inca nu au experienta.<br />
Asteptam din partea dumneavoastra<br />
sa cereti teme care sa fie prezentate in<br />
www.infoelectronica.ro<br />
revista. Trimiteti email portalului <strong>Info</strong>-<br />
<strong>Electronica</strong> in care specificati ce doriti<br />
sa prezinte numerele urmatoare.<br />
Pretul modulelor electronice a scazut<br />
suficient de mult incat realizarea<br />
lor de catre electronist sa devina neprofitabila.<br />
Acesta este pricipalul motiv pentru<br />
care nu vom intra foarte mult in detalii<br />
tehnic...vom prezenta numai modul de<br />
functionare, datele tehnice si sursa de<br />
unde se pot achizitiona.<br />
Asteptam intrebari.<br />
Adrian Geana<br />
<strong>Info</strong>electronica<br />
adriangeana@gmail.com
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
Analizator de energie electrica FLUKE 435<br />
4<br />
In industrie, in medicina, in automa-<br />
tizari, practic in orice domeniu unde se<br />
utilizeaza dispozitive electrice si electronice<br />
este necesar un echipament care<br />
sa depisteze disfunctionalitatile acestor<br />
dispozitive cauzate de calitatea energiei<br />
electrice. De ce este nevoie de un aparat<br />
de tipul FLUKE 435? Pentru ca se intalnesc<br />
tot mai multe sarcini neliniare,<br />
pentru ca sunt tot mai multe surse de<br />
perturbatii, foarte multe echipamente<br />
introduc armonici in reteaua electrica si<br />
nu in ultimul rand, aparatura de ultima<br />
generatie este foarte sensibila. Ganditiva<br />
la ce efecte poate avea alimentarea<br />
defectuoasa a unei instalatii de cobaltoterapie<br />
- dispozitiv extrem de costisitor<br />
utilizat in medicina pentru care precizia<br />
este decisiva in tratarea bolnavilor<br />
- chiar in cazul utilizarii unui UPS!<br />
Analizorul portabil de energie electrica<br />
trifazata FLUKE 435 vine in completarea<br />
mai vechiului model, FLUKE 434, cu<br />
cateva functii si facilitati care intrunesc<br />
www.infoelectronica.ro<br />
cerintele de ultima ora ale pietei energiei<br />
electrice. FLUKE 435 este un analizor<br />
portabil de energie electrica care<br />
pe langa faptul ca ne ajuta sa depistam<br />
rapid, pe loc, perturbatiile electrice,<br />
dispune si de facilitatea de logger (inregistrator<br />
pe termen lung), foarte util la<br />
memorarea evenimentelor care se produc<br />
la intervale nesimetrice de timp.<br />
Iata cele mai importante caracteristici<br />
ale analizorului FLUKE 435:<br />
• masurarea in sistem trifazic a tuturor<br />
parametrilor de retea electrica:<br />
tensiuni (5), curenti (4), puteri, energii,<br />
factor de putere, armonici, interarmonici,<br />
flicker, dezechilibre etc.
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
5<br />
• inregistrarea evenimentelor de du-<br />
rata foarte scurta din reteaua electrica:<br />
goluri si intreruperi de tensiune, tranzitii<br />
rapide, modificări ale tensiunii si ale<br />
frecventei de retea<br />
• masurare conform IEC 61000-4-30<br />
clasa A (standardul care include algoritmii<br />
pentru toti parametrii specifici retelelor<br />
electrice), cu respectarea clasei<br />
de acuratetei de 0.1% pentru tensiune<br />
• functie de logger performant (include<br />
software special de transfer date<br />
la calculator si analiza date inregistrate);<br />
pentru aceasta dispune de o memorie<br />
suficienta pentru inregistrarea a<br />
400 de parametri (cate 100 de parametri<br />
pentru fiecare faza simultan) cu re-<br />
www.infoelectronica.ro<br />
zolutie programabila si captura pana la<br />
10000 de evenimente cu marca de timp<br />
si limite programabile (afisare grafica a<br />
maxim 40 de evenimente tranzitorii); in<br />
afara functiei de logger Fluke 435 are<br />
posibilitatea de memorare a maxim 50<br />
de ecrane<br />
• functie unica „auto-trend" (modificarea<br />
in timp a parametrilor) - memorarea<br />
automata a valorilor statistice (min,<br />
max, med)<br />
• masurarea si inregistrarea puterilor<br />
si a consumurilor de energie electrica;<br />
identificarea punctului de incarcare<br />
maxima (foarte util pentru optimizarea<br />
retelei)
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
6<br />
• posibilitate de analiza online direct<br />
pe ecranul aparatului, utilizand<br />
cursoarele si functia „zoom" sau offline<br />
pe inregistrari care pot fi de asemenea<br />
transferate pe un calculator (aparatul<br />
se livreaza atat cu software-ul aferent)<br />
www.infoelectronica.ro<br />
• identificarea armonicilor pana la<br />
ord. 50 si a interarmonicilor conform<br />
IEC 61000-4-7; inregistrarea distorsiunilor<br />
armonice totale conform standardului<br />
EN 50160;<br />
• masurarea flicker-ului conform IEC<br />
61000-4-15; acesta este fenomenul de<br />
"palpaire" sesizat la obiectele de iluminat,<br />
cauzat de variatiile de tensiune;<br />
conform standardului, este calculat nivelul<br />
flicker-ului instantaneu (PF5), nivelul<br />
flicker-ului pe termen scurt (PSt la<br />
1 si 10 minute - valoare medie) si nivelul<br />
flicker-ului pe termen lung (PLt la 2 ore<br />
- valoare medie); afisarea este tabelara<br />
sau grafica
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
7<br />
• masurarea tensiunilor de semnali-<br />
zare cu praguri, limite si durata programabile<br />
pentru doua frecvente<br />
• masurarea curentului de pornire<br />
la motoare; convertorul ultrarapid utilizat<br />
de Fluke 435 (200kS/s) permite<br />
echipamentului sa inregistreze acest<br />
parametru<br />
www.infoelectronica.ro<br />
• afisaj digital color de inalta rezolu-<br />
tie (320 x 240 pixeli), cu moduri de afi-<br />
sare grafica cu scalare automata: forme<br />
de unda (oscilo-scop) si armonici - pentru<br />
identificarea distorsiunilor de tensiune<br />
si curent cauzate de sarcini neliniare<br />
(surse de c.c, dimmere, convertizoare<br />
de frecventa etc), diagrame Fresnel<br />
(vectorscop) pentru evidentierea dezechilibrelor,<br />
vizulizare evenimente) sau<br />
tabelara (pentru toti parametrii masurati,<br />
respectiv toate evenimentele inregistrate<br />
cu marca de timp)
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
8<br />
www.infoelectronica.ro<br />
• analiza calitatii energiei electrice<br />
conform standardului general valabil<br />
EN 50160 (software de analiza inclus);<br />
acest standard cuprinde toate valorile<br />
limita pentru principalii parametri ai<br />
retelelor electrice (tensiune RMS, armonici,<br />
flicker, evenimente de tensiune<br />
- goluri, intreruperi, modificari rapide,<br />
dezechilibru intre faze, frecventa)
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
9<br />
• posibilitate de sincronizare GPS<br />
• conectare rapida in circuit, alegerea schemei de masura direct de pe ecranul aparatului,<br />
scalarea traductoarelor.<br />
Mai multe informatii la www.ArcBrasov.ro<br />
Ing. Gabriel Ghioca<br />
ARC Brasov S.R.L.<br />
arc@arc.ro<br />
www.infoelectronica.ro
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
Contactoare Statice De Curent Alternativ<br />
10<br />
Schema principala de realizare a unui<br />
contactor static de curent alternativ este<br />
arătata in figura 1.1. a. Contactorul cuprinde<br />
doua tiristoare montate in antiparalel,<br />
comandate de un dispozitiv de comanda<br />
capabil sa asigure impulsuri de comanda<br />
corespunzătoare ca faza si amplitudine.<br />
Fig. 1.1a<br />
In figura 1.1 b. sunt arătate oscilogra-<br />
mele corespunzătoare funcţionarii acestui<br />
contactor in cazul cand impedanta<br />
de sarcina este o rezistenta. Fiecare din<br />
tiristoare conduce cite o semiperioada,<br />
stingerea realizandu-se automat la trecerea<br />
prin zero a curentului.<br />
www.infoelectronica.ro<br />
In figura 1.2. este arătata schema<br />
de principiu a unui contactor de curent<br />
alternativ care utilizează un singur tiristor.<br />
Fata de schema anterioara, tiristorul<br />
utilizat in aceasta schema suporta<br />
întreg curentul de sarcina, circulaţia<br />
curentului in ambele sensuri fiind asigurata<br />
de puntea de diode. Comanda tiristorului<br />
este asigurata de un dispozitiv<br />
de comanda care asigura cate un impuls<br />
de comanda la fiecare semiperioada.<br />
Schema completa a unui contactor<br />
de curent alternativ la care este arătat<br />
si modul de comanda al tiristoarelor,<br />
este arătata in figura 1.3<br />
Fig. 1.1b Fig. 1.2 Fig. 1.3<br />
Presupunând polaritatea tensiunii<br />
cea marcata pe figura (+) (-) si k închis,<br />
aprinderea tiristorului TI este asigurata<br />
prin dioda Dl si rezistenta Rl (care are<br />
rolul de a limita curentul de comanda);<br />
la schimbarea polarităţii tensiunii (+)<br />
(-), tiristorul T2 fiind polarizat direct<br />
este aprins prin dioda D2 si Rl. Ca urmare,<br />
prin rezistenta de sarcina va circula
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
11<br />
curentul de sarcina Is , atâta timp cat K<br />
este închis.<br />
In figura 1.4. este prezentata schema<br />
unui contactor static de curent alternativ<br />
cu comanda desubordonare. Aceasta<br />
schema funcţionează in felul următor:<br />
in momentul in care polaritatea sursei<br />
de alimentare devine (+) (-) / pe electrodul<br />
de comanda al tiristorului TI se<br />
aplica un impuls de comanda, acesta<br />
intrând in conductie si permiţând trecerea<br />
curentului de sarcina prin Rs. Prin<br />
circuitul format de D , Rl , TI , condensatorul<br />
C se încarcă la polaritatea indicata<br />
pe figura. Cand tensiunea sursei<br />
obţine polaritatea (+) (-), tensiunea<br />
condensatorului C asigura ancorarea<br />
tiristorului T2, curentul de sarcina pe<br />
aceasta semialternanta fiind preluat de<br />
acest tiristor.<br />
Comanda tiristorului TI este asigurata<br />
de un generator de impulsuri care<br />
asigura cate un impuls la fiecare perioada.<br />
Fig. 1.4<br />
www.infoelectronica.ro<br />
Rezistenta Rl limitează curentul de<br />
încărcare al condensatorului C, iar rezistenta<br />
R2 limiteaza curentul de comanda<br />
al tiristorului T2.<br />
Schema de realizare a unui contactor<br />
static de curent alternativ utilizând<br />
un triac (tiristor care permite trecerea<br />
curentului in ambele sensuri) este<br />
arătata in figura 4.45 a. Comanda de<br />
conductie a triacului se da prin închiderea<br />
întrerupătorului k, care asigura<br />
aplicarea tensiunii Ua a sursei auxiliare<br />
de comanda cu minusul la electrodul de<br />
comanda (pentru asigurarea unei sensibilităţi<br />
mai mari).<br />
In figura 4.45 b este prezentata o alta<br />
schema la care comanda triacului se realizează<br />
din sursa de alimentare. Transformatorul<br />
Tr prezentând o impedanta<br />
mare a înfăşurării primare, daca intreruptorul<br />
k este deschis (impedanta de<br />
mers in gol), triacul este ne comandat<br />
si ca urmare circuitul de sarcina este<br />
întrerupt. Închizând intreruptorul k, la<br />
bornele primarului se vede impedanta<br />
de scutcircuit, de valoare mica, care<br />
asigura comanda triacului prin apariţia<br />
unei tensiuni pe Rl de valoare mare, si<br />
deci închiderea contactorului.
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
12<br />
O schema completa a unui contactor<br />
static utilizând un triac care permite si<br />
modificarea curentului prin sarcina, esteprezentata<br />
in fig. 4.46. Schema poate<br />
fi utilizata pentru modificarea iluminării,<br />
a temperaturii, etc.<br />
Schema utilizează un disc, notat pe<br />
figura cu Dc, care are proprietatea de a<br />
intra in conductie numai daca tensiunea<br />
care ii este aplicata depăşeşte o anumi-<br />
Spice<br />
Fig. 4.45a<br />
Fig. 4.45b<br />
De mulţi ani electronistii amatori si<br />
firmele de profil utilizează programe de<br />
simulare si testare, pentru verificarea caracteristicilor<br />
funcţionale a unui proiect.<br />
Utilizarea programelor a devenit o<br />
necesitate datorita creşterii complexităţii<br />
circuitelor electronice.<br />
www.infoelectronica.ro<br />
ta valoare de prag. Modificând rezisten-<br />
ta variabila Rl se modifica constanta de<br />
timp de încărcare a condensatorului C2,<br />
deci se modifica momentul (din cadrul<br />
semiperioadei) cand este atinsa tensiunea<br />
de prag a discului, adica momentul<br />
intrării in conductie a triacului. Se vede<br />
ca elementele Rl, C2 si Dc servesc la<br />
modificarea unghiului de aprindere al<br />
triacului.<br />
Elementele LI, CI au rol de deparazitare<br />
a radioreceptiei R4 si C4 îmbunătăţesc<br />
comportarea la deconectare<br />
in cazul in care sarcina are caracter inductiv,<br />
iar elementul R3 si C3 sunt elemente<br />
de protecţie.<br />
Prof. Dr. Ing. Petrica Iulius<br />
Fig. 1.7<br />
Este incomparabil mai eficient sa<br />
foloseşti o masa virtuala de lucru sau<br />
chiar laborator decât sa efectuez teste<br />
fizic. Magazia de componente este preluata<br />
de biblioteca softului, aparatele<br />
au cu totul alt pret, si nu necesita verificări<br />
metrologice, consumul de energie
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
13<br />
electrica se reduce, dispare riscul de a<br />
strica orice piesa sau aparat.<br />
Cele mai utilizate programe de simulare<br />
sunt din familia SPICE.<br />
începutul a fost făcut la mijlocul anilor<br />
'70 la universitatea Berkeley (California)<br />
care a dezvoltat programul.<br />
Programul a fost conceput pentru simularea<br />
circuitelor integrate, iar denumirea,<br />
SPICE este acronim de la Simulation<br />
Program with Intergrated Circuit<br />
Emphasis.<br />
Primul simulator din familia SPICE con-<br />
ceput pentru a putea fi utilizat pe staţii<br />
IBM-PC a fost programul PSpice. PSpice<br />
lucrează cu acelaşi algoritm ca SPICE2.<br />
Matematic, se rezolva prin metoda grafurilor,<br />
se formează un sistem de ecuaţii,<br />
sistemul ecuaţii diferă de tipul analizei.<br />
Pentru calculul punctului static de<br />
funcţionare si la analiza de curent continuu<br />
se utilizează un sistem de ecuaţii algebrice<br />
neliniare. Acestea se rezolva prin<br />
metodele de triunghiularizare a matricii<br />
sistemului.<br />
www.infoelectronica.ro<br />
Pentru analiza in domeniu frecventa,<br />
elementele neliniare sunt iniarizate, circuitul<br />
devine liniar. O rezolvare eficienta<br />
este cu ajutorul algoritmilor iterativi.<br />
Daca se calculează circuitul in regim<br />
tranzitoriu se utilizează un sistem de ecuaţii<br />
diferenţiale neliniare. Aceste sisteme<br />
de ecuaţii se rezolva prin diverse metode<br />
de integrare numerica.<br />
Dupa selectarea bibliotecii specifice<br />
PSpice si realizarea montajului, respectând<br />
condiţiile topologice<br />
• orice nod al circuitului sa aiba conectate<br />
minim doua componente<br />
• continua la masa<br />
• din surse de curent si/sau condensatoare<br />
poate fi simulata funcţionarea montajului<br />
prin una din analizele standard:<br />
1) calculul punctului static de func-<br />
ţionare (PSF)<br />
2) analiza in curent continuu (DC)<br />
3) analiza răspunsului in frecventa<br />
(AC)<br />
4) analiza in regim tranzitoriu (timo)<br />
(TRAN)
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
Perii Electrice<br />
14<br />
5) analiza de zgomot (NOISE)<br />
6) calculul componentelor spectrale<br />
(FOUR)<br />
7) calculul transferului de semnal<br />
mic in curent continuu (TF)<br />
8) calculul senzitivitatii (SENS)<br />
1) Sunt calculate tensiunile din no-<br />
duri, curenţii si parametrii de semnal a<br />
dispozitivelor si surselor neliniare. Calcularea<br />
punctului static (PSF) permite<br />
continuarea celorlalte analize.<br />
2) Calculul in curent continuu (DC)<br />
este o repetare de n ori a punctului static<br />
de funcţionare, funcţie de variaţia,<br />
intr-un interval ales, a sursei sau a unui<br />
parametru din circuit.<br />
3) Prin aceasta analiza se determina<br />
răspunsul in frecventa al montajului (circuitului).<br />
Prezentare generala:<br />
• Periile electrice sunt parti componente<br />
ale maşinilor electrice rotative.<br />
Rolul lor in buna functioare a maşinilor<br />
electrice este de a sigura regimul normal<br />
de funcţionare la parametrii nominali<br />
- viteza, temperatura, putere, vibraţii<br />
dar si unele cazuri speciale care<br />
intervin in mod accidental in cursul<br />
funcţionarii.<br />
In modul cel mai simplu o perie electrica<br />
poate fi reprezentata astfel:<br />
www.infoelectronica.ro<br />
4) Analiza in regim tranzitoriu este,<br />
poate, cea mai utilizata.<br />
Prin aceasta analiza se simulează funcţionarea<br />
circuitului in domeniul timp.<br />
Pasul de timp cat si limitele, startul si<br />
perioada cat sa dureze simularea, sunt introduse<br />
de utilizator.<br />
Unde distingem:<br />
1. corpul periei, 2. conductor de conexiune,<br />
3. papuc electric
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
15<br />
Sunt foarte multe forme si dimen-<br />
siuni ale corpului periei, in funcţie de<br />
tipul maşinilor electrice, unde sunt<br />
montate.<br />
Condiţiile de funcţionare - pot funcţiona<br />
in condiţiile speciale pentru care<br />
au fost realizate - condiţii de mediu<br />
ambiant:<br />
• Altitudine<br />
• Temperatura<br />
• Conditii speciale: aviatie, feroviar<br />
Condiţii tehnice:<br />
• suprasarcina accidentala sau de<br />
durata<br />
• timp de raspuns in a asigura regimul<br />
de functionare la reversibilitatea<br />
sensului de rotaţie<br />
• fiabilitate - asigurand in acest mod<br />
direct si siguranta in funcţionare a întreg<br />
ansamblului unde sunt montate -<br />
ceea ce duce la eficientizarea producţiei<br />
- si ca urmare obţinerea unui profit<br />
comercial necesar.<br />
Pentru a putea fi utilizate in mod eficient<br />
si corect pentru fiecare destinaţie,<br />
periile electrice trebuie identificate.<br />
Modul de identificare este următorul:<br />
• EG-R - electrografit<br />
• BG-R - bachelitografit<br />
• MG - R - metalgrafit<br />
• CD - R - carbon dur<br />
• AG - argint grafit<br />
www.infoelectronica.ro<br />
Fiecare marca de perii se utilizează<br />
domeniu al maşinilor electrice rotati-<br />
ve.<br />
MARCA<br />
• EG - R - sunt perii electrice destinate<br />
motoarelor - generatoarelor din<br />
sectorul industrial<br />
• tractiune - motoarele folosite in<br />
transportul urban - tranvaie, troleibuze<br />
• generatoare - hidrocentrale sau<br />
termocentrale<br />
• diverse alte domenii, inclusiv aparatele<br />
din sectorul casnic - aspiratoare,<br />
flexuri, maşini de găurit<br />
Marca EG-R - se caracterizează prin<br />
densitate de curent medie si viteza de<br />
rotaţie mare - funcţionează in condiţii<br />
de comutaţie electrica<br />
• MG - R - sunt periile electrice destinate<br />
motoarelor si generatoarelor care<br />
funcţionează fara comutaţie electrica<br />
• densitate mare de curent<br />
• viteza redusa<br />
Se utilizează in construcţia demaroarelor,<br />
alternatoarelor, motoraşe de stergatoare<br />
de parbriz, domeniul auto... Se<br />
mai utilizează si in domeniul feroviar<br />
la perii de nul - asigurând protecţia la<br />
electrocutări; la tensiuni pana la 400<br />
Vc.c. - macarale, poduri rulante.<br />
• AG - R - perii electrice cu destinatii<br />
speciale. Avand o cădere foarte mica<br />
de tensiune in contactul de alunecare,<br />
se foloseşte in instalaţii de precizie<br />
mare si de măsura - taho-generatoare,
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
16<br />
motoare electrice cu regimuri speciale<br />
de funcţionare in domeniul instalaţiilor<br />
aviatice, etc.<br />
• BG - R - perii electrice cu un domeniu<br />
restrâns de utilizare - aspiratoare si<br />
www.infoelectronica.ro<br />
Competenta Si Performanta <strong>Info</strong>rmationala In Organizarea<br />
Functionala A Creierului Uman<br />
De la început<br />
sa subliniem<br />
ca una din<br />
consecinţele<br />
metodologice<br />
cele mai notabile<br />
ale pătrunderii modelului cibernetic<br />
de analiza in neurofiziologie a fost<br />
înlocuirea viziunii anatomic - reactive<br />
asupra creierului cu cea activ informationala.<br />
In lumina acesteia, creierul inceteaza<br />
a mai fi un conglomerat de centre<br />
in sine statice care se comporta pur re-<br />
in regimuri de funcţionare particulari-<br />
zate. Se caracterizează prin densitate<br />
de curent mica si viteza de rotaţie foarte<br />
mare.<br />
• CD - R - posibilitati foarte mici de<br />
utilizare - mai mult in domeniul auto -<br />
in sistemul de transmisie al bobinei de<br />
inducţie.<br />
Pentru buna funcţionare in locul de<br />
utilizare, periile electrice sunt verificate<br />
conform unei metodologii specifice<br />
ce include:<br />
• metoda de verificare<br />
• aparatura necesara<br />
• personal de verificare<br />
Ing. Dumitru Ion<br />
activ, dand răspunsuri reflexe automate<br />
la acţiunea diverşilor stimuli externi; el<br />
devine un sistem activ - informaţional,<br />
care funcţionează pe baza unor complexe<br />
scheme logico - operaţionale. Neuronii<br />
nu sunt doar nişte simpli acumulatori<br />
si emiţători de energie, ci, vorbind in<br />
limbajul tehnicii de calcul, ei reprezintă<br />
miniprocesoare, adică aparate logice<br />
microscopice care efectuează, in conformitate<br />
cu anumite reguli, principii,<br />
etc, prelucrarea, integrarea, stocarea<br />
si utilizarea informaţiilor extrase din<br />
mediul intern si extern al organismului
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
Sursa De Putere Cu Invertor<br />
17<br />
pentru comanda si controlul comparti-<br />
mentului. Influxul nervos nu mai consti-<br />
tuie, cum se credea in neurofiziologia<br />
tradiţionala, conţinutul activităţii sistemului<br />
nervos, ci doar suportul fizic de<br />
codificare si transmitere a mesajelor<br />
informaţionale, care ca atare sunt lipsite<br />
de proprietăţi substanţial - energetice<br />
perceptibile.<br />
Influxul nervos nu mai constituie,<br />
cum se credea in neurofiziologia tradi-<br />
Sursa de putere cu invertor face par-<br />
te din familia redresoarelor de sudare<br />
comandate indirect. Un ele ment component<br />
comun tuturor redresoarelor pentru<br />
sudare cu arc electric este transformatorul<br />
de adaptare a parametrilor puterii<br />
electrice (tensiune, curent) la valori<br />
necesare amorsării si întreţinerii arcului<br />
electric de sudare. Transformatorul are,<br />
de asemenea rolul de separare galvanica<br />
a circuitului de sudare de cel al re ţelei,<br />
pentru asigurarea electrosecuritatii operatorului.<br />
Prin gabarit de masa, transformatorul<br />
deţine ponderea in gabaritul si<br />
masa ansamblului sursei de putere pentru<br />
sudare de tip redresor.<br />
Principiul sursei de putere cu invertor<br />
exploatează fenomenul comutaţiei<br />
la înalta frecventa, insa spre deosebire<br />
de sursa de timp chopper (cu comutaţie<br />
secundara), in acest caz blocul de comutatie<br />
(invertorul) este conectat in circuitul<br />
primar al tran sformatorului de adap-<br />
www.infoelectronica.ro<br />
ţionala, conţinutul activităţii sistemului<br />
nervos, ci doar suportul fizic de codificare<br />
si transmitere a mesajelor informaţionale,<br />
care ca atare sunt lipsite<br />
de proprietăţi substanţial - energetice<br />
perceptibile.<br />
Academician Constantin Arseni<br />
Articol din : "Inteligenta Artificiala si<br />
Robotica" de Mihai Draganescu<br />
tare / separare. Frecventa de comutaţie<br />
(de functionnare) a blocului invertor era<br />
la primele surse de circa 5 kHz (invertoare<br />
cu tiristoare rapide, dezvoltate la sfârşitul<br />
anilor 70). La ora actuala, frecventa de<br />
funcţionare este de 20 - 100 kHz. Astfel<br />
cuplajul cu circuitul de sudare se realizează<br />
prin camp electromagnetic de înalta<br />
frecventa, ceea ce duce la reducerea<br />
considerabila a dimensiunilor de gabarit<br />
ale trasformatorului, in con formitate cu<br />
relaţia de dimensionare de baza, valabila<br />
la tensiune si curent sinusoidale, si in<br />
ipoteza neglijarii efectelor pelicular si de<br />
proximitate.<br />
Unde :<br />
AFe - este aria secţiunii transversale a<br />
mie zului feromagnetic (mp)<br />
Ab - aria secţiunii transversale totale a<br />
bobinajului (primar si secundar), (mmp);
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
18<br />
Si = U1I1 - puterea aparenta a<br />
transforma torului, (VA), (U1I1 - tensiu-<br />
nea, curentul pri mar);<br />
KCu - factor de umplere al abobinajului<br />
(va lori uzuale = 0,6 ...0,8);<br />
J - densitatea de curent in înfăşurări<br />
(uzual, 2...5 ( A/mmp)<br />
Bm - amplitudinea inducţiei magneti-<br />
ce in miez (uzual 0,15 ...0,2 (T), pentru<br />
ferite);<br />
f- frecventa tensiunii de alimentare,<br />
(Hz). Aceasta ecuaţie corelează dimensiunile<br />
caracteristice ale miezului feromagnetic,<br />
expri mate prin produsul ariilor<br />
disponibile din punct de vedre constructiv,<br />
cu valorile mărimilor de distribuţie<br />
locala ale câmpului electromagnetic in<br />
www.infoelectronica.ro<br />
mediile de confinare (miez si înfăşurări),<br />
pa rametrizate prin frecventa de variaţie<br />
a câmpului, prin transferul unei puteri<br />
date.<br />
Relaţia (3.1) evidenţiază efectul frecventei<br />
de funcţionare a transformatorului<br />
asu pra dimensiunilor sale caracteristice.<br />
Acest efect se poate constata si in fig.<br />
3.1 in care s-a reprezntat variaţia procentuala<br />
a volumului unui transformator in<br />
funcţie de frecventa, ra portat la volumul<br />
unui transformator la frec venta de 50 Hz,<br />
in condiţia menţinerii con stante a puterii<br />
nominale.<br />
Se observa ca pentru un transformator<br />
cu puterea de 20 kw, volumul se reduce<br />
de circa 12 ori, respectiv masa de circa 17<br />
ori la frecventa de 50 kHz, fata de frecventa<br />
de 50 Hz. Pierderile de putere se<br />
reduc de aproxi mativ 25 de ori. De asemenea<br />
se reduce consi derabil numărul de<br />
spire respectiv lungimea înfăşurărilor.<br />
Prof. Dr. Ing. Sora Ion<br />
Modulator Optic La Frecvente De Ordinul Terahertilor<br />
Prin utilizarea undelor electromag-<br />
netice in locul curentului electric pen-<br />
tru a realiza comutaţia, cercetătorii<br />
au reuşit sa creeze un modulator optic<br />
care lucrează la frecvente de ordinul<br />
terahertilor - o realizare care ar putea<br />
înlesni in viitor transmisia de date cu<br />
viteze de trilioane de biti pe secunda.<br />
Aceasta reuşita reprezintă un important<br />
pas înainte către o noua generaţie<br />
de sisteme optice de comunicaţii de o<br />
suta de ori mai rapide in comparaţie cu<br />
tehnologia actuala, deschizând posibi-
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
19<br />
lităţi pentru noi aplicaţii precum telemedicina<br />
in timp real si filme la cerere.<br />
In timpul lucrului cu modulatorul de ordinul<br />
terahertilor, echipa de cercetare<br />
a observat un efect care este binecunoscut<br />
in fizica atomica, dar care nu a<br />
putut fi pus in evidenta pana in prezent<br />
Semnale Cuaziperiodice<br />
S-a observat la semnalele periodice<br />
oarecare ca frecventa unei linii spectrale<br />
este un mul tiplu al frecventei fundamentale<br />
1, de unde rezulta ca raportul frecventelor<br />
a doua linii spectrale oarecare n<br />
/ m reprezintă un număr raţional. Pornind<br />
in sens invers, o suma de semnale armonice<br />
individuale, la care raportul frecventelor<br />
a doua semnale luate arbitrar este un<br />
număr raţional, poate reprezenta o funcţie<br />
periodica. Altfel spus se obţine sinteza<br />
semna lului din componentele sale.<br />
Un semnal realizat dintr-o suma de<br />
funcţii armonice, la care condiţia ca raportul<br />
dintre doua frecvente oarecare sa<br />
constituie un nu măr raţional nu este îndeplinita,<br />
nu formează prin sinteza un semnal<br />
periodic. Pentru moti vul ca este com-<br />
www.infoelectronica.ro<br />
in materialele semiconductoarele a<br />
modulatorului.<br />
Articol preluat de pe siteul:<br />
http://gtresearchnews.gatech.edu/<br />
newsreleas<br />
pus din semnale armonice, acest semnal<br />
se numeşte cvasiperiodic. In acest caz:<br />
Este evident ca in acest caz nu se<br />
poate determina o frecventa fundamentala<br />
1 in fun cţie de care sa se exprime<br />
celelalte frecvente k.<br />
Fig. 1.1<br />
Functia spectru a unui semnal cuasiperiodic
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
Semnale Neperiodice, Tranzitorii<br />
20<br />
In aceasta categorie sunt incluse sem-<br />
nalele care nu se încadrează in clasa<br />
semnalelor pe riodice sau cvasiperiodice,<br />
evoluţia lor desfasurandu-se dupa o lege<br />
oarecare in funcţie de timp. Exemple de<br />
funcţii tranzitorii, indicate in figura 1.2:<br />
a) Funcţia exponenţiala, obţinută la<br />
descărcarea unui condendsator:<br />
b) Semnalul impuls Dirac, definit in<br />
funcţie de timp:<br />
Semnalele tranzitorii se mai numesc si<br />
singulare in baza faptului ca se pot considera<br />
periodice, dar la care perioada T.<br />
Ca urmare si aceste funcţii se pot exprima<br />
printr-o suma de funcţii armonice,<br />
lacare limitele spectrale devin atat deapropiate<br />
incat rezoluţia 0. Se obţine un<br />
spectru continuu F(u) a cărei valoare se<br />
determina din f(t) prin relaţia:<br />
www.infoelectronica.ro<br />
si in plus satisface la conditia:<br />
c) Semnalul tranzitoriu 0 oscilator<br />
amortizat: f (t) = Me x cos(bt), care<br />
apare la sistemele de ordinul 2 pentru<br />
care ecuaţia caracteristica are rădăcini<br />
complex conjugate.<br />
d) Semnalul dreptunghiular:<br />
Fig. 1.2<br />
Semnale tranzitorii<br />
si functiile spectru<br />
aferente<br />
care constituie transformata Fourier.<br />
In figura 1.5 sunt indicate funcţiile spec-<br />
tru Fourier pentru funcţiile semnal date.<br />
Astfel caracteristica semnalelor tranzitorii<br />
sau singulare o constituie funcţia<br />
spectru cu variaţie continua si deci cu<br />
rezoluţie nula a liniilor spectrale.
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
Semnale Aleatoare<br />
21<br />
Prin mărime aleatoare se înţelege<br />
o mărime care poate capata o valoare<br />
sau alta, fara sa se poată sti dinainte ce<br />
valoare va lua, valoarea obţinută fiind<br />
re zultatul unui experiment.<br />
Mărimile aleatoare sunt continue<br />
daca valorile obţi nute sunt conţinute<br />
intr-un anumit interval si discon tinue<br />
cand pot obţine un număr finit de valori<br />
dis tincte. Un proces aleator sau stohastic<br />
este definit ca o funcţie aleatoare<br />
care poate îmbracă in decursul unor experimente,<br />
realiza te in condiţii similare,<br />
di ferite forme concrete fara sa se<br />
cunoască dinainte ce evoluţie se va obţine<br />
in urma fiecărui experiment.<br />
Denumirea de proces a leator sau<br />
stohastic se uti lizează mai intii pentru<br />
a desemna fenomene fizice care variază<br />
de maniera aleatoare in funcţie<br />
de timp. In al doilea rand se foloseşte<br />
pentru a desem na funcţii aleatoare de<br />
o variabila netemporala (un ghi, spaţiu<br />
sau un para metru fizic oarecare) care in<br />
ultima instanţa se poate asocia cu variabila<br />
tempo rala t. In aceste condiţii se<br />
poate afirma ca in ultima analiza pro-<br />
cesele aleatoare sunt funcţii de timp.<br />
Expe rimentele realizate asupra unui<br />
proces aleator sunt puse in evidenta<br />
prin înregistrări, o înregistrare constituind<br />
o rea lizare a procesului aleator.<br />
Valoarea procesului aleator depinde<br />
de variabila t si de o variabila Z ce<br />
www.infoelectronica.ro<br />
evidenţiază caracterul probabilistic al<br />
procesului exami nat. Z reprezintă experimentul<br />
la momentul ti si pentru un<br />
proces aparţine unei mulţimi de evenimente<br />
cu caracter aleator, in exemplu<br />
dat reprezentând mulţimea numerelor<br />
obţinute prin intersectarea cu ordonata<br />
ti. De aceea procesul aleator se reprezintă<br />
prin simbolul X(t, Z) cu realizările<br />
x(1) (t), x(2) (t) etc. Pentru un rezultat<br />
dat Z> funcţia aleatoare X(t, Z) reprezintă<br />
o simpla funcţie de timp, iar la un<br />
timp dat t, X(£) reprezintă o variabila<br />
aleatoare. Procesele aleatoare se împart<br />
in doua clase: staţionare si nestationare.<br />
La rândul lor cele staţionare pot<br />
fi ergodice sau neergodige (3), (4), (7).<br />
Prof. Dr. Ing. Stefan Garlasu<br />
Fig. 1.3<br />
Grafic cu mai multe realizari ale unui proces<br />
aleator. Valorile procesului aleator<br />
la momentul t1, pornind de la Graficul 1<br />
Fig. 1.4<br />
Clasificarea semnalelor aleatoare Fig. 1.5
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
Teleghidarea rachetelor<br />
22<br />
Controlul după linia de vedere (CLOS<br />
-command-to-line-of-sight) a ghidării<br />
rachete lor de apărare (misile) se efectuează<br />
în sco pul minimizării distanţei<br />
dintre ea şi linia imaginară care leagă<br />
staţia de lansare şi ţinta, care poate fi<br />
un obiect aerian inamic. În această manieră<br />
racheta va fi obligată să se situeze<br />
pe linia de vedere şi să nu o pără sească<br />
până la impactul cu ţinta. La staţia de la<br />
sol există un sistem de control, care ia<br />
în consideraţie informaţiile de urmărire,<br />
privind poziţia rachetei, poziţia ţintei,<br />
viteza unghiu lară şi acceleraţia liniei de<br />
vedere, pentru a realiza acceleraţia necesară<br />
a rachetei. Aceste date se transmit<br />
rachetei pe calea radio.<br />
În aceste condiţii este necesară utilizarea<br />
strategiei „viraj cu răsucire", (BTT<br />
- bank-to-turn). Racheta utilizează mai<br />
întâi eleroanele pentru a o roti în direcţia<br />
dorită, figura 7.7, apoi se utilizează<br />
profundorul pentru a ac celera racheta<br />
pe linia de vedere. în practică ambele<br />
sisteme. Eleroanele şi profundorul (elevatorul)<br />
sunt acţionate simultan, reali-<br />
www.infoelectronica.ro<br />
zân-du-se un cuplaj neliniar. În cazul în<br />
care se utilizează abordarea convenţională<br />
a con trolului, din cauza acestui cuplaj<br />
neliniar, apar dificultăţi în reactualizarea<br />
axelor prin operaţii de transformare complicate.<br />
Pentru a evita aceste dificultăţi<br />
se apelează la conducerea cu controlere<br />
bazate pe reţele neuronale artifi ciale în<br />
figura 7.8 sunt indicate axele rachetei<br />
cu sensurile de rotire aferente. Axa de-a<br />
lun gul rachetei Xm are unghiul de rotire.<br />
(roii), axa Ym este orizontala ce trece<br />
prin centrul de greutate, cu deviaţia q,<br />
(pitch) şi axa Zm este verticala prin centrul<br />
de masă a rachetei, cu sensul înspre<br />
pământ, (yaw) cu rata de rotire r. în cadrul<br />
sistemului „viraj cu unghiul de atac<br />
(dintre axa rachetei şi planul orizontal), z<br />
componenta vitezei pe verticală şi z cota<br />
rachetei. O buclă separată s-a prevăzut<br />
pentru unghiul de rotire d, în care este<br />
montat un filtru F(s), pentru a asigura o<br />
margine de fază de 48° şi o margine de<br />
modul de 6,8 decibeli. Răspunsul la semnal<br />
treaptă a acestui controler este indicat<br />
în figura 7.10<br />
Fig. 7.7<br />
Teleghidarea pe linia<br />
de vedere cu virare<br />
si rasucire
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
23<br />
Ecuatiile pentru rotirea pe axa ori-<br />
zontala (pitch) si a filtrului F(s) au expresiile:<br />
Fig. 7.9<br />
Controlerul RNA pentru unghiul<br />
Fig. 7.10<br />
Raspunsul indicial al controlerului<br />
www.infoelectronica.ro<br />
Fig. 7.8<br />
Sistemul de axe ale rachetei<br />
cu sensurile aferente<br />
Schema generala, cu structura pentru<br />
controlul in spatiul 3D, este indicata in<br />
figura 7.11, iar schema completa a legii<br />
de control este indicata in figura 7.12,<br />
care cuprinde un model de referinta,<br />
Gref(s), controlerul din figura 7.9, asociat<br />
cu un bloc de instruire neural si un<br />
dispozitiv de ajustare a ponderilor.<br />
In schema controlerului RNA, din figura<br />
7.9. si 7.12 este prevazuta o functie<br />
de activare sigmoidala, pentru limitarea<br />
superioara. Pentru evitarea efectului rezonant<br />
provocat de rafalele de vant este<br />
introdus pe linia directa a schemei de<br />
conducere un nou filtru ( ) N s Functiile<br />
de transfer ale acestuia şi a modelului<br />
de proces sunt:
<strong>Info</strong> <strong>Electronica</strong> 3<br />
24<br />
Elementul de comparaţie E determi-<br />
na eroarea e=z-zref si in baza criteriului<br />
de cost J(k) sau cel cumulat Jc(k)<br />
Această structură se încadrează în<br />
categoria sistemelor de conducere<br />
adaptivă cu model de referinţă utilizând<br />
Fig. 7.12<br />
Structura generala a<br />
sistemului de teleghidare<br />
a rachetelor<br />
(Lightbody, Irwin 1995)<br />
www.infoelectronica.ro<br />
reţele neuronale artificiale. Această<br />
structură a dat satisfacţie în sensul că<br />
racheta este condusă pe linia de vedere,<br />
fără erori semnificative.<br />
Prof. Dr. Ing. Stefan Garlasu<br />
Fig. 7.11<br />
Structura controlului<br />
in spatiul 3D