воскресенье, 31 июля 2016 г.

«Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК» Герман-Галкин С.Г.

Считаю для себя очень большой удачей, что в поисках книг по Матлабу наткнулся на замечательный учебник Сергея Германовича. Книга содержит много полезной информации и очень хорошо структурирована, в ней, как в школьном учебнике – сначала немного теории, затем практические примеры. Но, пожалуй, самым ценным и интересным для меня было то, что в ней рассматриваются вопросы моделирования и проектирования элементов силовой электроники и электроприводов в среде Matlab-Simulink.    

Этот учебник Германа-Галкина опубликован в 2006 году и является уже вторым изданием предыдущей книги автора, которая вышла в свет в далёком 2001 году под названием «Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в Matlab 6.0». Это издание существенно дополнено. В нем значительно расширена рассматриваемая элементная база и системы силовой электроники, и моделирование выполнено в уже более свежей версии Matlab (R2006a). При чтении следует учитывать, что интерфейс современной версии Matlab несколько отличается от версии R2006a, кроме того Simscape (R2015b) значительно дополнена новыми библиотеками. Особо радует, что в этих библиотеках появились системы FACTS (SSC и SVC), а также солнечные батареи и ветрогенераторы. Хотелось бы надеяться, что автор коснётся и этих тем в своих следующих монографиях.

Как указывалось выше, учебник очень хорошо структурирован. Сначала даются некоторые понятия о моделировании и мехатронике, затем интерфейс, назначение и библиотеки Matlab. После этого рассматривается элементная база и моделирование силовых полупроводниковых систем, то же самое сделано и по электроприводам. Перед каждой главой рассматривается физика и математика процесса. Конечно же, теоретическую часть нельзя назвать исчерпывающей, и при чтении книги часто приходится обращаться к справочным материалам, либо к Matlab Help & Documentation. Тем не менее, думается, что объём теоритической части в книге вполне достаточен и для меня оказался очень полезен. В Предисловии автор подчеркнул, что целью учебника является изучение физических основ функционирования отдельных элементов мехатронной системы и их проектирование в среде Matlab-Simulink. По-моему, автор не просто блестяще достиг своей цели, но и сделал это довольно элегантным способом, посредством моделирования. Я уже заказал его следующую книгу «Виртуальные лаборатории полупроводниковых систем в среде Matlab-Simulink» (2013г.), и надеюсь, что она будет такой же интересной и полезной, как и эта.    

Хотелось бы заранее предупредить потенциального читателя, что этот учебник предназначен для студентов, аспирантов, инженеров и преподавателей электротехнических специальностей, т.е. для тех, кто знаком с курсом теоретических основ электротехники и силовой электроники. Кроме того, было бы полезно заранее ознакомиться с интерфейсом и принципами работы оболочки Matlab. Дело в том, что учебник рассказывает о проектировании в среде Matlab, а не о самом программном продукте, и поэтому таких тем, как, например, описание синтаксиса кода, значение функций, работа в командном окне или запуск модулей вы в книге не найдёте.                          

Отдельное спасибо Сергею Германовичу хотелось бы сказать за прилагаемые к книге практические модули, с которыми я ещё пока до конца не разобрался, и по которым у меня появилось много вопросов. Надеюсь, очень скоро я с ними разберусь, а если нет, то автор любезно опубликовал в предисловии книги свой личный электронный адрес для отзывов, замечаний и пожеланий. Такая открытость, довольно редкая в профессорско-преподавательской среде, очень радует, и вызывает лишь восхищение и уважение. 

Книга настоятельно рекомендуется к прочтению тем, кто хотел бы углубить и расширить свои познания о принципах работы силовых полупроводниковых систем и электропривода, а также изучить возможности моделирования этих систем с помощью такого мощного инструмента виртуализации, как Matlab-Simulink.


MATLAB for dummies by Jim Sizemore and John Paul Mueller («Matlab для чайников» Джим Сиземор и Джон Пол Мюиллер)

Множество раз мне доводилось слышать о том, что не стоит изучать новые языки программирования по учебникам типа «Для чайников» или «Курс за 21 день». И всё же, Matlab уж слишком объёмный язык с большим количеством библиотек и блоков, и «грызть» с должным прилежанием толстенные фолианты от корки до корки с мутным конечным результатом, представляется для меня делом не совсем рациональным. В данном вопросе я сторонник малых ставок.

Поэтому я решил начать изучение Matlab с вводных курсов, чтобы лучше понять с какой стороны подходить при решении конкретных задач. Книга «MATLAB for dummies» стояла в топах на Amazon, имела много позитивных отзывов и поэтому мой выбор пал именно на неё.

Книга начинается с того, как скачать пробную 30-дневную версию Matlab и как её установить на компьютер. Авторы обещают, что при должном усердии и старании этого периода вполне хватит для освоения содержания книги. И они оказались правы – я уложился в 19 дней.

Книга действительно рассчитана на нулевой уровень. Объяснения начинаются с описания интерфейса и элементарных арифметических расчётов, и заканчивается написанием простейшего скрипта и функций, созданием диаграмм и решением сложных уравнений.

Для закрепления материала в учебнике приводятся много упражнений. И хотя эти упражнения можно скачать с сайта авторов, конечно же, лучше их печатать ручками. А ещё лучше, если пытаться менять в скриптах этих примеров какие-нибудь данные и смотреть, что будет получаться в результате.       

Единственным недостатком книги является уж слишком большое количество неточностей в скриптах. Думаю в учебниках подобного уровня это явный перебор. Даже если предположить, что авторы намеренно допустили эти «опечатки», чтобы читатель, пытаясь найти ошибки в неработающем коде, совершенствовал свои навыки; всё же стоит помнить, что печатая код, мы и так совершаем целую кучу своих ошибок, и поэтому их избыток, лишь тормозит процесс обучения.

И все же, я бы рекомендовал эту книгу к прочтению для тех, кто начинает изучение Matlab с нуля, с тем, чтобы в дальнейшем легче ориентироваться в своей специализации, будь то математика, статистика или электропривод.

пятница, 24 июня 2016 г.

Bitcoin for the Befuddled by Conrad Barski and Chris Wilmer («Биткоин. Для тех, кто окончательно запутался» Конрад Барски и Крис Уилмер)

О криптовалютах сейчас не пишут, пожалуй, только самые ленивые. В новостных лентах и аналитических статьях довольно часто приходится читать различные обзоры о курсах Биткоина, об интересе к нему крупных банков и компаний. Но чаще встречаются статьи негативного характера (включая Википедию), в которых Биткоин характеризуется, как «рискованная», «непризнанная валюта», имеющая признаки «финансовой пирамиды» и «спекулятивного пузыря».       

Иногда такой негатив по отношению к Биткоину, становиться настолько нарочитым и алогичным, что невольно вспоминаешь Зигмунда Фрейда, и задаёшься вопросом чего же на самом деле боится «пациент».

Замечательная книга Конрада Барски и Криса Уилмера, на мой взгляд, даёт полный и исчерпывающий ответ на этот вопрос.

Особая её ценность заключается ещё и в том, что авторы смогли всего в одной главе (второй) без всяких премудростей и сложностей изложить суть и функционал Биткоина. Причём так, что становится совершенно понятно, чего же боится «пациент». Ведь для операций с этой криптовалютой отпадает необходимость в посредниках и регуляторах. Отпадает надобность в Центробанках, и других центральных органах регулирующих финансовые потоки. Банкам не надо будет платить завышенные комиссий за транзакции и «хранение сбережений», т.к. они (банки) становятся ненужными. Биткоин спроектирован так, что теперь так просто «напечатать» дополнительные деньги уже не получится, в мире существует только 21 миллион биткоинов и изменить эту цифру не сможет даже сам создатель биткоинов, Накамото Сатоши. Кроме того, маркетологам отследить периоды активизации моей диареи, по количеству покупаемой мною туалетной бумаги, будет уже гораздо сложнее. Продавец туалетной бумаги увидит только QR код или адрес, состоящий набора цифр и букв, по которым очень сложно идентифицировать покупателя.               

Вторая глава книги действительно расставляет все точки над «i», не зря по её окончании авторы предлагают дальше уже не читать книгу, если только читатель не захочет получить более детальную информацию о биткоинах. В последующих главах не только более подробно объясняются такие понятия как Адреса, Ключи, Кошельки, Блокчеины, Майнинг и т.д., но и наглядно показано, как работает пиринговая сеть, методы шифрования, покупка и хранение биткоинов, осуществление бизнеса с помощью этой криптовалюты, майнинг и т.д.

Отдельное спасибо хочется сказать авторам за седьмую главу о криптографии биткоинов. В ней очень понятно и последовательно с помощью картинок и эллиптических кривых Коблица объясняются методы шифрования. Убедителен и пример о защите Ключей, которые невозможно взломать даже с помощью самых мощных компьютеров, которые только можно построить с учётом законов термодинамики. При этом в книге честно признаётся, что в будущем, возможно, люди придумают алгоритмы, которые обойдут защиту Биткоина. Но ведь и методы защиты Биткоина будут также совершенствоваться, и кроме того, эти методы защиты на сегодняшний день являются стандартом финансовых трансакций, и для правительств, и для крупных корпораций.        

В целом, мне книга очень понравилась. Возможно, картинки в виде комиксов, которые в изобилии вставлены авторами в промежутках основного текста, уж слишком примитивные, но иногда они очень забавные и помогают отдохнуть от чтения. Книга настоятельно рекомендуется для тех, кто только начинает разбираться в биткоинах, и тем, кто хочет получить простое, пошаговое руководство, как завести свой кошелёк и начать осуществлять платежи в биткоинах. К сожалению, мне неизвестно, переведена ли эта книга на русский язык.

понедельник, 30 мая 2016 г.

«Электроника шаг за шагом. Практическая энциклопедия юного радиолюбителя» Рудольф Сворень

Рудольф Анатольевич Сворень – легендарная личность. На его книгах выросло целое поколений радиолюбителей. В Интернете о нём и его книгах можно встретить множество восторженных откликов, значительная часть из которых имеет привкус приятной ностальгии. Рудольф Анатольевич – автор, который пишет книги не только по радиоэлектронике, но и по информатике, физике и электричеству.

Все его книги адресованы, прежде всего, школьникам, и поэтому, в них вы не найдёте сложных формул и пространных пояснений с большим количеством непонятных терминов. Автор в одном из своих интервью поясняет, что стремится к тому, чтобы помочь создать у читателей видение полной картины мира, эдакую визуализацию, процессов, которую трудно уловить, читая заумные учебники. Это относится и к электронике.

Книга «Электроника шаг за шагом» начинается с описания самых основ, с природы электричества, с простейших опытов, постепенно переходя к элементной базе, переменному току, фильтрам и усилителям. При этом, Рудольф Анатольевич, каким-то только ему известным способом, вызывает у читателя ясность и простоту описываемых в книге процессов, логичность и целостность объяснений казалось бы сложных схемотехнических решений и схем. Возможно, он добивается этого понятными и близкими для обычного читателя жизненными аналогиями, возможно, большим количеством наглядных и очень тёплых рисунков. Возможно, он достигает этого, рассказывая о предметах, напрямую не относящихся к электронике, но очень тесно связанных с ней. Например, мне очень понравилось описание природы волн, причём как звуковых, так и электромагнитных. Много интересного рассказывается об истории музыки и музыкальных нотах. Признаюсь, что до этой книги я не знал, что камертон при ударе излучает 440 Гц (нота Ля), а частотная разница между тонами, соседними белыми клавишами рояля, составляет 6%.

И всё же, в нынешних условиях, я бы воздержался от того, чтобы рекомендовать эту книгу в качестве первой для начинающих радиолюбителей. И дело здесь не в самой книге, а в том, когда она была написана. Изначально она была издана в 1979 году, и с тех пор её содержание мало изменилась, хотя она и выдержала несколько изданий. За эти почти 40 лет электроника очень сильно эволюционировала. Изменилась не только элементная база, но и приборы, и инструментарий, проявились новые схемотехнические стандарты. Сейчас очень трудно найти лампу накаливания на 3.5V, резисторы приобрели цветовую идентификацию, да и электронные лампы теперь интересны только любителям «тёплого звука». К тому же, современные радиолюбители предпочитают приобретать запчасти в магазинах, в том числе и онлайновых, а не лазить по свалкам в поисках раскуроченного старого лампового телевизора, который и найти-то по нынешним временам представляется весьма затруднительным занятием.                          

В настоящее время, в качестве первой книги по электронике, на мой взгляд, больше подойдёт Чарльз Платт «Электроника для начинающих», тем более, что в прошлом году вышло её второе издание. Эта книга в два раза тоньше, хорошо иллюстрирована, в ней мало теории и много практических упражнений, для которых даже продаются готовые комплекты радиодеталей, хотя их также можно приобрести и по отдельности в любых специализированных магазинах. Для начинающего радиолюбителя очень важно собрать первую работающую схему, это придаёт уверенности и стимулирует на дальнейшие свершения. В этом смысле недорогие макетные платы, о которых рассказывается в книге Ч. Платта, просто незаменимы. Благодаря им теперь нет необходимости паять или скручивать ножки радиодеталей. Их достаточно просто воткнуть в макетную плату и подключить к питанию. Эти платы очень удобны при отладке схем, они наглядны, а если совершена ошибка, то её очень легко можно исправить. К тому же, в книге рассказывается, какой инструментарий необходим для радиолюбителя, а также даётся описание того, как работать с современной измерительной техникой на примере мультиметра.                       

Электроника развивается семимильными шагами и одно из её направлений это робототехника. В настоящее время появилась тенденция, когда разработчики не очень задумываются о том, как, например, работает шаговый двигатель или зачем нужны те или иные «обвесы» (фильтры, делители напряжения и т.д.) вокруг программируемой интегральной схемы. Для них важнее соединить все детали, так как это рекомендует производитель интегральной схемы, и правильно её запрограммировать. Однако, те разработчики, которые задумываются об энергоэффективности, времени реакции, помехозащищённости и т.д., вынуждены уделять гораздо больше внимания теории. И здесь книга Рудольфа Свореня «Электроника шаг за шагом», могла бы послужить очень хорошим началом.     

Я настоятельно рекомендую к прочтению эту книгу, однако, как об этом говорилось выше, не в качестве самой первой книги по электронике. Недавно на сайте Гиктаймс появилась очень обнадёживающая и радостная новость о том, что вскоре планируется новое издание «Электроники шаг за шагом». Очень хочется надеяться, что эта книга будет переработана под современные реалии, и станет таким же запоминающимся и эффективных пособием, которым она стала для начинающих радиолюбителей 80-х и 90-х.

Предварительный заказ книги можно сделать здесь.

четверг, 3 марта 2016 г.

«Силовая электроника» Ю.К. Розанов, М.В. Рябчицкий, А.А. Кваснюк

Особенная ценность книги Розанова по силовой электронике состоит, прежде всего, в том, что она ориентирована на студентов электротехнических специальностей и специалистов, работающих в электроэнергетике. В книге много внимания уделяется инверторам, широтно-импульсным модуляторам, активным фильтрам, частотным преобразователям, компенсаторам реактивной мощности, т.е. всем тем вопросам, с которыми ежедневно работают большинство инженеров-электриков.

К сожалению, учебников на русском языке, которые достаточно полно описывают современные достижения в силовой электронике не так уж и много. И в этом смысле, книга Юрия Константиновича Розанова редкое и очень приятное исключение. В учебнике очень много полезных схем, графиков и таблиц, которые очень наглядно показывают особенности работы современной схемотехники. Например, таблицы состояния ключей трёхфазного инвертора очень помогли мне понять логику работы схем с IGBT транзисторами, и, таким образом, разобраться с принципами функционирования силовой части STATCOMов.    

Помимо сугубо базовых и прикладных аспектов силовой электроники, в книге даются дополнительные и очень полезные понятия, касающиеся логики и матанализа. Кратко рассматриваются такие вопросы, как нечёткая логика, нейронные сети в системах управления, «размазывание» частотного спектра в стохастическом процессе модуляции ШИМ, преобразование координат в пространстве переменных параметров трёхфазных электрических систем, и многое другое.    

Как и во многих технических книгах, с большим количеством схем и формул, в учебнике Ю.К. Розанова не обошлось и без досадных опечаток. Однако эти опечатки больше относятся к издательству и редакторам, и никоим образом не влияют на качество содержания книги. Да и вообще, у меня есть теория на этот счёт. Авторы книг специально делают незначительные опечатки для того, чтобы читатель не заснул над текстом, содержащим большое количество малознакомых слов и математических формул. Это, конечно же, шутка, но в ней лишь доля шутки. Например, я потратил целый час, пытаясь понять смысл схемы мостового инвертора на рисунке 7.3 (а), стр. 351. В конце концов, до меня дошло, что между резистором Rн и диодом VD2 должна быть точка, указывающая на соединение этих двух элементов в узле. Да, я потратил час своего времени, да, я ругал нерадивых редакторов, но во-первых, я очень хорошо запомнил эту схему (кстати, одну из ключевых по отношению к дальнейшему содержанию книги), а во-вторых, я гораздо внимательнее проанализировал работу каждого элемента, ведь, в противном случае, я бы просто «проскользил» бы по ним, особо не вникая в суть внутренних процессов.

Книга содержит большое количество полезной информации, и я наверняка буду возвращаться к ней, правда, уже в качестве полезного справочника. Мне очень понравилась эта книга, и я настоятельно рекомендую её к прочтению.

Ниже приведён перечень опечаток, которые, возможно, кому-то окажутся полезными:

Стр. 21
В сноске рисунка 1.2 отсутствует наименование литеры (е). Видимо, следует вставить «е – схемы замещения транзистора»

Стр. 49
Предложение:
«Различают основные статические режимы работы транзистора: насыщения, отсечки и активный (на рис. 1.26 этим режимам соответствуют области А, В и С).
Следует исправить на:
«Различают основные статические режимы работы транзистора: насыщения, активный и отсечки (на рис. 1.26 этим режимам соответствуют области А, В и С).

Стр. 73
На схеме коммутации тиристоров Рис. 1.48, б отсутствует обозначение выключателя «S».

Стр. 126
На диаграмме напряжения на первичной обмотке Рис. 3.7, б следует исправить «tн» на «tи»   

Стр. 214
Участок формулы (5.1):
« … + Inmsin(ϑn - m
Следует исправить на:
« … + Inmsin(ϑn - n

Стр. 221
В последнем абзаце слово:
«подынтервала»
Следует исправить на:
«подинтервала»

Стр. 286
Формулу:
ϑ1 = π + α
Следует исправить на:
ϑ2 = π + α

Стр. 349
Предложение:
«Транзистор VT3 проводит ток при условии, что к нему будет приложено прямое напряжение».
Это предложение поясняет схему на Рис. 7.2, а. Однако, такого транзистора (VT3) на схеме нет.

Стр. 351
На схеме однофазного мостового инвертора напряжения (Рис. 7.3, а) отсутствует точка на перекрестии узла, соединяющего резистор Rн и диод VD2.

Стр. 370
На схеме однофазного инвертора тока на транзисторах (Рис. 7.16, б) отсутствует обозначение узлов «a» и «b».

Стр. 440
На схеме активного фильтра с ёмкостным накопителем (Рис. 8.26, а) диоды VD1, VD2, VD3 и VD4, по всей видимости, следует развернуть в противоположную сторону.
    
Стр. 448
В конце предложения:
«Фильтр, выполненный на основе пассивного фильтра с активной частью, подобной активному фильтру, в отечественной технической литературе принято называть гибридным»
Следует поставить точку.

Стр. 556
Предложение:
«Преобразователь Пр1 подключен параллельно к линии передачи, а преобразователь Пр2 –последовательно с линией через трансформатор Тр1».
Следует исправить на:
«Преобразователь Пр1 подключен параллельно к линии передачи, а преобразователь Пр2 –последовательно с линией через трансформатор Тр2».

Стр. 558
На графике затрат на передачу электроэнергии в зависимости от расстояния (Рис. 12.6) обозначение оси ординат «Сп, руб» следует заменить на «Сп, $».

четверг, 11 февраля 2016 г.

Electrical Power Systems Quality by Roger C. Dugan, Mark F. McGranaghan, Surya Santoso, H. Wayne Beaty («Качество электроэнергии в электрических системах» Р. Дуган, М. Макгранахан, С. Сантосо, Х. Бити)

Несмотря на то, что книга не претерпела больших изменений с 2002 года, даты предыдущего издания, она всё ещё остаётся весьма актуальной и достаточно полной по сравнению с другой литературой, которую мне удалось прочитать по этой тематике.

Книга достаточно толстая (580 страниц) и может быть использована не только как основательный учебник, но и как справочник. Дуган и Макгранахан активно работали в проектах по изучению гармоник ещё с середины 70-х годов прошлого века, и, как видно из книги они обладают обширным опытом и знаниями, которыми они обильно делятся со своими читателями.

Учебник очень хорошо структурирован, материал подаётся очень последовательно, и хотя в книге достаточно много графиков и формул, авторы не увлекаются теорией и в основном ориентируются на инженеров-практиков. После определений и теоретической части идёт подробное описание источников, влияющих на ухудшение качества электроэнергии, а затем идут главы, в которых описываются способы по смягчению их воздействия. Радует то, что авторы много внимания уделяют энергосистеме в целом, что выгодно отличает их от других книг, которые в основном описывают систему с точки зрения потребителей. Стоит отметить и главу 8, в которой излагается система учёта электроэнергии США, приводятся примеры контрактов и страховок.

И всё же самое большое впечатление, которое практически полностью опрокинуло мои институтские познания, на меня произвело определение активной, реактивной и полной мощности, которые объясняются в этой книге.

Из курса теоретических основ электротехники мы помним, что активная (Р), реактивная (Q) и полная (S) мощности соотносятся друг с другом по формуле:
 И графически это можно изобразить следующим образом:
Однако это справедливо, только если мы имеем правильные синусоиды по току и напряжению и не учитываем гармоники.

При наличии нелинейных искажений (гармоник), вводится понятие Мощности нелинейных искажений (D). Таким образом, вышеуказанная формула будет выглядеть следующим образом:
И графически это тоже будет выглядеть иначе:

Коэффициент мощности (PF), о котором мы знаем, относится к синусоиде на частоте сети (50Гц) и учитывает угол между током и напряжением только на этой частоте (частоте первой гармоники):
Коэффициент мощности, который учитывает всю активную энергию, включая и основную частоту, и частоту гармоники, называется Истинным коэффициентом мощности. Современные анализаторы Качества электроэнергии измеряют как обычный коэффициент мощности, так и истинный коэффициент мощности.

В книге приводится пример расчёта для привода с регулируемой скорость вращения вала и с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Так вот, при учёте обычного коэффициента мощности получается, что он почти равен единице, тогда как истинный коэффициент мощности равен от 0.5 до 0.6. При этом анализаторы качества электроэнергии могут посчитать этот коэффициент и в денежном отношении.
 
В целом мне книга очень понравилась, узнал для себя много полезного и думаю, что она будет весьма полезной многим моим коллегам.

Power quality in electrical systems by Alexander Kusko and Marc T. Thompson («Качество электроэнергии в электрических системах», Александр Куско и Марк Томпсон)

Некоторое время назад по работе мне пришлось заняться методами компенсации реактивной мощности. И как обычно в таких случаях, пошёл по привычному для меня кругу: интернет, обширная личная библиотека, книжные онлайн- и оффлайн-магазины. Чаще всего я натыкался на старые советские книги или современные Российские издания, которые рассматривали решения на основе батарей статических конденсаторов, реакторов, электромеханических синхронных компенсаторов и иных устройств без применения силовой электроники. Эти устройства довольно успешно применяются в энергосистемах ещё с начала прошлого века. Они надёжны, их легко рассчитать, они не дороги (за исключением, пожалуй, синхронных компенсаторов), однако, они не достаточно гибкие и, в связи с этим, вопрос об их эффективности всё же остаётся до определённой степени спорным.

Именно поэтому пришлось обратить внимание на англоязычную литературу. Здесь, однако, после небольшого периода поисков, обнаружилось, что компенсация реактивной мощности, у них чаще всего рассматривается лишь как один из элементов целого комплекса вопросов, которые объединены понятием «качества электроэнергии». И с таким подходом трудно не согласиться. Ведь реактивная мощность теснейшим образом связана и с гармониками, и с временным падением или повышением напряжения, и с неустойчивой токовой нагрузкой, и с резонансными явлениями. Таким образом, объединение всех этих явлений в единую систему, кажется вполне логичным.

Книга Куско и Томсона «Качество электроэнергии в электрических системах» очень небольшая, всего 225 страниц. И благодаря своему небольшому формату, в ней, как мне показалось, все основные аспекты Качества электроэнергии даны лишь в обзорном порядке. В книге кратко рассматриваются соответствующие стандарты, а также даны описания гармоник, интергармоник, различных нарушений режимов тока и напряжения. К тому же, описаны методы корректировки качества электроэнергии, такие как пассивные и активные фильтры, динамические компенсаторы напряжения, ИБП и резервные системы.

Отдельное спасибо авторам книги стоит сказать за главу о гармониках и интергармониках. В ней достаточно просто, без особых выкрутасов, описывается это явление. Причём для наглядности представлено очень много графиков и электрических схем, выполненных в программе SPICE, а также даны пояснения к ним. В главе очень много формул, но все они несложные и строго по делу. Мне очень понравились примеры расчётов, которые приведены в конце главы для закрепления материала, в которых показано, как находить THD, Vrms и гармоники.

Также я очень благодарен за описание анализатора качества электрической энергии в главе 14. Дело в том, что стоимость таких приборов варьирует от 4 000 до 8 000 долларов США, это очень дорого и к их приобретению стоит отнестись очень обдуманно. И поэтому авторы в этой главе представили перечень характеристик, на которые стоит обратить внимание при приобретении этих приборов.

К большому сожалению не все генерирующие и распределительные компании на территории бывшего Союза уделяют достаточно внимания аспектам качества электроэнергии. А ведь с этим связаны и ложные отключения, и ложное срабатывание релейной защиты, и длительные понижения напряжения, и потеря изоляции, и повышенный износ дорогостоящего оборудования, и упущенная выгода производителей из-за неустойчивости системы. Требования по качеству электрической энергии в странах СНГ начали вводить только с 2013 года. И об их полномасштабном практическом применении говорить пока рано. Этот процесс находиться ещё только на начальной стадии, как со стороны генерирующих компаний, так и со стороны потребителей. Например, если обратиться к ГОСТу 32144-2013, «Нормы качества электрической энергии в системах общего назначения», то можно заметить, что некоторые параметры никак не регулируются: так в п. 4.2.4.2 указано, что «допустимые уровни интергармонических составляющих напряжения электропитания находятся на рассмотрении»; а в п. 4.2.6 указано, что допустимые уровни напряжений сигналов так же «находятся на рассмотрении».   
 
Несмотря на то, что книга издана в 2007 году, материал, изложенный в ней, достаточно актуален. Кроме того, она написана достаточно лёгким языком с большим количеством поясняющих схем и графиков, и может служить хорошим началом для знакомства с этой тематикой.

понедельник, 4 января 2016 г.

«Марсианин» Энди Вейер

Фильм «Марсианин» Ридли Скотта, который вышел осенью прошлого, произвёл огромное впечатление на многих любителей фантастики. Различные гиковские сообщества горячо обсуждали его сюжет и неоднозначные технические подробности. И как водится, после очередного блокбастера, люди наконец-то обращают внимание на первоисточник – на книгу. Увы, именно так, а не наоборот. И, должен признаться, ровно это случилось и со мной. Но в этом есть и определённые преимущества, поскольку мне удалось ознакомиться и с книгой, и с фильмом.   

Сравнение фильма и книги

Мне часто доводилось слышать, что те, кто читал «Мастера и Маргариту» долго не могли принять фильмы по этой книге. Ведь в их воображении, главные герои, события, да и смысл всего происходящего, рисовались гораздо ярче и убедительнее. Никакие технические средства, даже современная компьютерная графика, не смогут нарисовать руку ведьмы, которая тянется как резиновая через форточку, пытаясь открыть шпингалет окна. Те, кто читал книгу, уж точно никогда не забудут эту сцену.

Касательно «Марсианина», мне всё же кажется, что фильм если уж не выигрывает, то уж точно не проигрывает по сравнению с книгой. Фильм слегка сокращает события, произошедшие в книге, но лишь слегка. В фильме, к примеру, отсутствует сцена, когда главный герой перевернулся на марсоходе, или как он сжёг передатчик. Возможно, это связано с желанием сократить фильм, но возможно это также связано c желанием избавиться от событий в книге, которые недостаточно однозначны с технической точки зрения.

Кроме того, кино – это особое средство художественного выражения, в котором существует своя структура и своя жизнь. Например, в кино Марка спасает командир Льюис, которую играет харизматичная актриса Джессика Честейн. В книге же его спасает астронавт Бек при несколько иных обстоятельствах. Слёзы актрис, гораздо лучше действуют на зрителей, чем скупая мужская слеза актёра.

К тому же, кино, особенно американское кино – это достаточно пуританская культура. И поэтому, весьма «витиеватые» выражения директора пресс-службы NASA Энни Монтроуз, в фильме решили «немного» подсократить. Хотя, её словечки весьма оживляют чтение и заставляют улыбаться.

Технические неточности

Я инженер, и по большей части читаю технические книги. Сейчас наука и техника развиваются столь стремительно, что следить за новыми открытиями в это области гораздо интереснее любого, даже самого захватывающего детектива. Но именно это стремительное развитие становиться проклятием для тех, кто пишет книги научно-фантастического характера. Нельзя объять необъятное. Нельзя быть и ботаником и, при этом, разбираться в электротехнике. На специализированных форумах уже обсуждались некоторые неточности, но они касались в основном ботаники и физики. Здесь я упомяну те, что относятся к электротехнике.

1. Когда Марк подсоединял бурильный молоток к сети жилого блока, у него не оказалось предохранителя на 9 ампер. Поэтому он решил подключить параллельно три предохранителя по 3 ампера. Этого делать категорически нельзя, т.к. не существует идеальных предохранителей. Даже в одной партии предохранителей невозможно найти хотя бы два с совершенно одинаковыми характеристиками. И поэтому, при параллельном подключении, через них будут протекать разные токи. А это значит, что вылетать они буду при первом же включении молотка.

2. Если номинальный ток бурильного молотка 9 ампер, то предохранитель надо ставить не на 9 ампер, а хотя бы немного больше. Иначе молоток не включится, т.к. предохранитель успешно отработает.

3. Сцена с выходом из строя марсохода Pathfinder тоже весьма мутная. В далёком 1996 году, когда запускали этот марсоход на Марс, защита микроэлектроники от короткого замыкания была стандартной практикой даже для потребительской электроники. Соответствующая защита и двойное дублирование для такого класса оборудования, должны защищать от любых «непредвиденных обстоятельств». Да и вообще, плюс на корпус никогда не делают. Кроме того, сухой грунт марса вряд ли является хорошим проводником для 28 вольт. Про релейную защиту жилого модуля автор, видимо, тоже забыл.

4. В 26-й главе, для торможения корабля «Гермес», требовалось снести дверь шлюзовой камеры. Я понимаю, что тема эта весьма деликатная, и автор, возможно, хотел запутать людей, которые могут воспользоваться этой частью романа. Но ведь и запутывать можно гораздо изящнее.

Никогда не сдавайся и делай по одному делу за раз

Если кратко сформулировать основное кредо романа, то оно будет звучать именно так: «Никогда не сдавайся и делай по одному делу за раз».

К сожалению, человек – животное стадное. Повторение чужого поведения гораздо менее энергозатратно, чем обкатка своего собственного. Сейчас превалирующим является гламурно-потребительский паттерн поведения. Этот паттерн успешно работает, когда есть деньги (заработанные или доставшиеся от родителей), но он оказывается абсолютно непригодным, когда возникают жизненные трудности.

В трудные минуты, человек интуитивно тянется к забытому на пыльной полке чулана Даниэлю Дэфо или к современной его реинкарнации в виде Энди Вейера. Эти книги рисуют поведение героев, которые, попав в невероятно сложные обстоятельства, находят в себе силы бороться с ними, и, в конце концов, побеждают.

Имея перед глазами яркий пример Робинзона Крузо или Марка Уотни, начинаешь понимать, сколь ничтожны твои «ужасные» проблемы. Но эти книги обладают не только психотерапевтическим свойством. Они, к тому же, учат и тому, как преодолевать жизненные трудности. В книге «Марсианин» прослеживается два чётких посыла:

1. Никогда не опускай руки

2. Решай проблемы по мере их возникновения. Причём решай одну за раз, и как закончишь с ней, берись за следующую. И так до конца, пока все проблемы не будут решены.

В нынешних условиях, когда зона безмятежного комфорта сжимается, как шагреневая кожа, нам всё чаще и чаще придётся не только вспоминать об этих простых правилах, но и применять их. Поэтому я настоятельно рекомендую прочитать книгу, и обязательно посмотреть фильм.