Файл: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием.docx

Как видно на схеме, угол φ измеряется только по фазе А. Это объясняется тем, что нагрузка по фазам примерно одинаковая и дополнительные измерения не требуются.

В случае компенсации ёмкостной составляющей, вместо конденсаторов, соответственно, устанавливаются катушки индуктивности.

Есть так же более сложные версии компенсаторов, имеющих тиристорное управление и способных компенсировать импульсные (до 20мс) скачки реактивной энергии.

От теории – к практике.

В данном разделе будет рассказано про измерения, проводившиеся на реальном объекте в г. Москве летом 2011 года.

Объект – продуктовая база. Задача – повысить эффективность сети. Имеется схема сети:

Рис. 3. Схема измеряемого объекта

По схеме мы видим, что базовые измерения необходимо провести в 4х точках: Рун-1 Ввод 1, Рун-1 Ввод 2, Рун-2 Ввод 1, Рун-2 Ввод 2 (Обозначаем точки 1,2,3,4 соответственно). Для этой цели больше всего подошли приборы ППКЭ. Параметры каждой точки измерялись в течении двух недель. Результаты можно увидеть в таблице:

Таблица 1. Результаты измерений ПКЭ на объекте

1		2			3			4
Заявл.U	220	Заявл.U	220	Заявл.U		225	Заявл.U		222
Счетчик	СЭТ3а- 02-03	Счетчик	СЭТ3а- 02-03	Счетчик		ПСЧ4а-05-02	Счетчик		СЭТ3а- 02-03п
P	35.0	P	55.0	P		12.0	P		18.0
Q	22.0	Q	50.0	Q		12.0	Q		10.0
tg(φ)	0.62	tg(φ)	0.9	tg(φ)		1.0	tg(φ)		0.5
cos(φ)	0.85	cos(φ)	0.75	cos(φ)		0.7	cos(φ)		0.89
U	Норм	U	Норм	U		Норм	U		Норм
K2	Норм	K2	Норм	K2		Норм	K2		Норм
K0	Норм	K0	Норм	K0		Норм	K0		Норм
№ гарм.U	3.9	№ гарм.U	3.5.7.9	№ гарм.U		3.5.7.9	№ гарм.U		3.5.7
№ гарм. I	3.5.7.9	№ гарм. I	3.5.7.9	№ гарм. I		3.5.7.9	№ гарм. I		3.5.7
мощность установки КРМ кВАр:	15	мощность установки КРМ кВАр	31	мощность установки КРМ кВАр		6	мощность установки КРМ кВАр		10

КРМ подбирается с тем расчетом, чтобы показатели tg φ и cos φ пришли в норму (в соответствие ГОСТу). Основной параметр КРМа – мощность, которую он может компенсировать. Другими словами, мощность КРМа – это его реактивная мощность, взятая с противоположным знаком присутствующей в сети.

Однако, нужно заметить, что приведенные выше расчеты подходят только для идеальной сети – на практике необходимо учитывать индуктивности и сопротивление проводов, индивидуальные параметры каждого отдельного потребителя. Поэтому на объекте был проведен ряд дополнительных измерений, причем проводились они прибором Memobox 360 на конкретных потребителях в точках последующей установки КРМов.

Нагреватели практически не создают реактивной составляющей, чего не скажешь про двигатели. На объекте в большом количестве присутствуют промышленные холодильные установки с компрессорами мощностью до 11 кВт. Логично предположить, что основную часть реактивной составляющей в сети давали именно они.

Полученные данные были переданы в фирму, занимающуюся производством и установкой КРМов. В последствии, часть оборудования была ими оборудована. Результаты измерений после установки:

Таким образом, энергоэффективность сети повышается на 30%.

Разработка модели оптического фильтра с параллельно погруженными каналами и применение его в информационных технологиях

Селескова А.В.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Информационные технологии (ИТ) являются наиболее важной составляющей процесса использования информационных ресурсов общества. Которая к настоящему времени прошла несколько эволюционных этапов, смена которых определялась главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации.

В связи с этим хочется затронуть тему передачи оптических сигналов на расстояния.

Непрерывный рост сегодняшнего (широкополосного) интернет-трафика все еще вызывает разработку фотонных устройств с гибкими возможностями обработки сигналов и маршрутизации. Так для увеличения плотности передаваемых сигналов вводятся технологии мультиплексирования (уплотнения) каналов. В схемах переда сигнала появляется множество дополнительного оборудования, что приводит к их громоздкости и увеличению стоимости обслуживания всей системы.

Сейчас ведётся разработка модели оптического фильтра с параллельно погружёнными каналами, которая позволит отделить один оптический канал от комбинированного сигнала без использования электронной аппаратуры.

Принцип моделирования такого фильтра включает в себя разработку конструкции, выбор средств(а) проектирования, изучении технологии и подбор параметров. По проведению моделирования делается анализ работоспособности модели и предоставляется готовое изделие. Общий вид модели представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид модели оптического фильтра с параллельно погружёнными каналами

Параметры разрабатываемой модели следующие:

Прямой волновод с шириной 1.0 мкм, толщиной 0.5 мкм, из материала Ta₂O₅-SiO₂ с показателем преломления 1.7825;
Изогнутый волновод с шириной 1.0 мкм, толщиной 0.5 мкм, из материала Ta₂O₅-SiO₂ с показателем преломления 1.7825;
Подложка с длиной 8.0 мкм, шириной 6.0 мкм, из материала SiO₂ с показателем преломления 1.45;
Оболочка из воздуха с показателем преломления 1

Наиболее удачной средой разработки такой модели будет OptiFDTD, так как только данная среда производит моделирование с помощью метода конечных разностей и поддерживает взаимодействие с пакетом программ Optiwave, в качестве элемента библиотеки [2].

Для построения и внесения оптических данных модели в программу, необходимо изучить технологию изготовления. Производство оптического фильтра возможно только с помощью процесса литографии. Этот процесс занимает достаточно время на изготовление. Процесс технологии изготовления представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Процесс технологии изготовления оптического фильтра

Сначала радиочастотным распылением наносится слой SiO₂, а затем слой многослойного стекла Ta₂O₅–SiO₂. После производится испарение маски Cr, что приведёт к центру каналов волновода. Дальше выполняется реактивное ионное травление, которое позволит создать форму каналов из многослойного стекла. Затем опять распылением наносится SiO₂, чтобы заполнить количество стравленного материала каналов. После этого Cr удаляется влажным травлением. Следом опять распыляется SiO₂, в качестве буферного слоя и наконец, распылением наносится слой многослойного стекла Ta₂O₅–SiO₂. После испарения Cr и реактивного ионного травления получается готовая структура [4].

Основные характеристики устройства

В разрабатываемой модели волноводы находятся на одной подложке (Рисунок 1). Устройство связи волновода с показателем преломления n₁, разделены пленкой с показателем преломления n₂ <n₁[1]. Связь между волноводами осуществляется за счет «исчезающих полей». В области, где два волновода перекрываются, поля связаны друг с другом уравнениями связанных мод [3].

Такая сложная структура обладает рядом характеристик, по которым можно анализировать поведение и распространение сигнала. Всего их используется 9. Для анализа выбирается характеристика свободного спектра частот. Так она наглядно показывает зависимость от длины волны и размеров волновода. Сам по себе свободный спектра частот – это расстояние между двумя пиками в масштабе длины волны. Так же он может быть вычислен по формуле (1), в которой свободный спектр частот прямопропорционален квадрату длины волны и обратнопропорционален длине волновода.

(1)

где FSR – свободный спектр частот;

λ² – квадрат длины волны;

n_g – показатель преломления фильтра;

L – длина филтра.

Анализ работоспособности модели

При построение данной структуры в выбранной программе, в качестве изогнутого волновода используется кольцо. Расположение кольца относительно погружённых прямых волноводов изменяется только по оси Z. Координаты X и Y постоянны. Меняя положение можно точно определить расположение кольца, так при Z=2.5 мкм видна лишь начальная часть кольца, при Z=4 мкм показаны области наложения изогнутого волновода на прямые каналы.

Был произведён ряд экспериментов для трёх отдельных участков модели. Измерения свободного спектра частот производились на отрезке длин волн от 1.0 мкм до 2.2 мкм. Результатом такого моделирования является то, что при сигнале на длине волны 1.55 мкм резонанс возникает в диапазоне длин волн от 1.02 мкм до 1.4 мкм (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Спектр частот при длине волны от 1.05 мкм до 1.4 мкм

Смотрите также файлы

63-69.docx

56-62.docx

50-59.docx

5 Оптика фепо .pdf

40 вопросов по жматко.docx

Файл: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием.docx

Разработка модели оптического фильтра с параллельно погруженными каналами и применение его в информационных технологиях

Основные характеристики устройства

Анализ работоспособности модели

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно