- внутреннее давление в пневмогидроаккомуляторе.

Зададим граничные и начальные условия:

;

- время испытания;

;

- длина обечайки пневмогидроаккомулятора;

;

- радиальная деформация обечайки в точке ,

где - заданное давление;

- плотность воды;

- диаметр обечайки;

- толщина стенки;

;

- входное возмущение

где ;

где - собственная частота пневмогидроаккомуля­тора, зависящая от его конструктивных особенностей и свойств жидкости.

Следовательно:

; (42)

(43)

Таким образом, выходная искомая величина принимает вид:

Запишем континуальную передаточную функцию:

(44)

(45)

Найдем изображение по Лапласу :

(46)

Подставим полученное выражение в изображение по Лапласу выходной величины:

Представим изображение по Лапласу в следующем виде:

Возьмем середину диапазона . Тогда получим:

(47)

Тогда изображение по Лапласу выходной величины примет вид:

(48)

И
спользуя программу Mathcad Professional 7, преобразуем интеграл, содержащийся в последнем выражении, одновременно подставив в него значение х, соответствующее середине диапазона:

П
олучаем:

Тогда имеем:

Так как, , то имеем функцию Власова:

(49)

По полученной функции Власова строим ЛАЧХ и ЛФЧХ системы с распределенными параметрами, использую программу Mathcad Professional 7.

В передаточной функции заменяем на :

П
остроим амплитудно-фазовую частотную характеристику, которая дает возможность наглядно представить для каждой частоты входного воздействия системы отношение амплитуд выходной и входной величин и сдвиг фаз между ними (рисунок 10).

О
пределим вид логарифмической амплитудно-частотной характеристики системы. Её размерность получаем в децибелах (рисунок 11). Используемая формула:

Логарифмическую фазовую частотную характеристику строим по выражению:

График изображен на рисунке 12.

Произведем аппроксимацию полученных ЛАЧХ и ЛФЧХ.

Как можно видеть из графика логарифмическую амплитудно-частотную характеристику можно аппроксимировать прямой линией с положительным наклоном 20дб/дек (рисунок 13). Данную систему приближенно можно рассматривать в качестве идеального дифференцирующего звена, которое описывается уравнением . Передаточная функция звена: . Из графика определяем частоту среза . Следовательно, [5]. Таким образом, передаточная функция запишется в виде: .

Логарифмическую фазовую частотную характеристику приведем к аппроксимирующей линии, совпадающей с осью частот (рисунок 13).

5 расчет высоковольтного усилителя напряжения

5.1 Введение

Высоковольтными усилителями считаются те, у которых напряжение на выходе не менее одного киловольта. Они используются в цепях электронно-лучевых кинескопов, индикации ламп, электронного зажигания автомобильных двигателей, в электрофильтрах, в технологических очистителях нефтепродуктов и т.д.

Исторически первыми разработками в области получения высокого напряжения были неуправляемые выпрямители переменного напряжения, предназначенные для питания различных устройств. Источник опорного напряжения является, как правило, генератором синусоидальной частоты 50 Гц. Высоковольтный трансформатор выполняет две функции: потенциальное разделение с питающей сетью и повышение по амплитуде переменного напряжения. Необходимый уровень высокого выходного напряжения получается с помощью умножителя напряжения. Естественно, что такая схема не могла обеспечить хорошего качества выпрямленного высокого напряжения, хотя чаще всего таких условий и не ставилось. Низкая частота опорного питающего напряжения обусловливала большие габариты и вес практически всех элементов структуры. На практике в подавляющем большинстве случаев используется несколько другая структура ВУ. Основное отличие схемы заключается в том, что процесс выпрямления и умножения напряжения осуществляется на высокой частоте 16-20 кГц. Для этого низкочас-

тотное напряжение от ИОН выпрямляется низковольтным выпрямителем и подается для питания конвертора, вырабатывающего высокочастотные колебания. Дальнейшая технология получения высокого напряжения остается прежней: через ВТ на УН. Несомненными достоинствами ВУ перед своими историческими прототипами являются малые габариты и вес, а также возможность плавной регулировки выходного напряжения с большим коэффициентом усиления по мощности. Вес и габаритные параметры значительно уменьшаются за счет высокой частоты (уменьшение объема ВТ и величин емкостей УН), а возможность плавного изменения выходного напряжения за счет использования в конверторах регулируемых элементов: ламп, транзисторов, тиристоров [6].

5.2 Расчет ВВУ

Исходные данные:

выходное напряжение ;

выходная мощность ;

частота конвертора ;

число каскадов умножения .

Предварительно вычисляем .

Выбираем стандартный высоковольтный трансформатор типа ТВС-90ЛЦ2-1. Данный трансформатор обладает следующими параметрами:

Выходной ток:

(50)

Выходное напряжение трансформатора:

(51)

Так как выходное напряжение трансформатора больше, чем напряжение на выбранном типе трансформатора, то будем использовать два трансформатора типа ТВС-90ЛЦ2-1. Каждый из них грузим на свой умножитель напряжения с числом каскадов 4. По числу каскадов умножения и величине требуемого уровня высокого напряжения определяем величину :

(52)

Для начала будем считать, что питающий трансформатор будет работать в согласованном режиме работы (внутреннее выходное напряжение трансформатора равно внутреннему входному сопротивлению умножителя напряжения). В этом режиме емкости УН:

(53)

где - число каскадов умножения;

- порядковый номер конденсатора с началом нумерации от трансформатора, причем .

(54)

(55)

(56)

Мощность трансформатора, который смог бы обеспечить согласованный режим работы, обладая заданными параметрами (при включении нагрузки на четную колонку конденсаторов):

(57)

Так как полученная мощность очень велика, то количество необходимых трансформаторов:

(58)

Это количество слишком большое, т.е. согласованный режим работы является экономически нецелесообразным.

Вывод: отказываемся от согласованного режима, будем рассматривать вилку значений конденсаторов, близких к согласованному режиму.

КПД использования трансформаторов в нагрузке (при включении нагрузки на четную колонку конденсаторов):

(59)

Необходимая мощность трансформатора из условия, что задана мощность в нагрузке:

(60)

Число параллельно включенных трансформаторов, питающих один и тот же умножитель напряжения:

(61)

Т.е. нужен один трансформатор.

Исходя из рассчитанной мощности трансформаторной группы и отказа от согласованного режима работы, посчитаем вилку конденсаторов УН (при включении нагрузки на четную колонку конденсаторов):

(62)

Полученная вилка значений конденсаторов:

Верхнее значение емкости соответствует согласованному режиму УН, нижнее значение – допустимой границе трансформатора заданной мощности в согласованном режиме. По справочнику подберем конденсаторы типа К-15-13 (6кВ).

Выбираем стандартные высоковольтные диоды с допустимым обратным напряжением , и прямым током

Выбираем по справочнику диоды Д1008 ( ).

Выберем тип конвертора. Т.к. , то выбираем мультивибратор Ройера.

Схема ВВУ представлена на ри­сунке 15.

6 Основы методики описания техничеких устройств

Инженеры создают проекты на технические устройства, которые потом реализуются в готовых для продажи изделиях, и программные продукты для реализации их с помощью ЭВМ. Созданные на заводе по инженерным проектам технические устройства и в какой-нибудь фирме программные продукты должны поступить на рынок продаж для покупателя. В качестве покупателя может выступать физическое лицо, либо юридическое лицо. Но в любом случае освоение новых технических средств или программных продуктов будет осуществляться одним или несколькими исполнителями, т.е. лицами, которые впоследствии будут эксплуатировать эти устройства или программные продукты.

Каждый инженер имеет свои личные предпочтения, а также отличное от других мнение об обсуждаемом предмете. Это зависит от интеллекта инженера, его уровня образования, среды обитания, сиюминутных настроений. Это одна сторона проблемы.

Другая заключается в том, что созданная радиоаппаратура должна быть освоена покупателем, уровень образования, интеллект, среда обитания и настроение, которого никогда известны не будут. В условиях современной рыночной конкуренции, когда аналогичный товар предлагается многими поставщиками, необходимо добиться, чтобы покупатель взял именно предлагаемое нами оборудование. Возникает и аспект рекламы. До потребителя необходимо доходчиво довести сведения, которые позволили бы ему как можно быстрее и эффективнее использовать приобретенный товар.

Первая концепция в представлении покупателю приобретенный товар