Архитектуре промышленных зданий

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ  РФ

Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования

ЛИПЕЦКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

Кафедра архитектуры 
 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА 

ПО  КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ 

ПО  АРХИТЕКТУРЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ 
 
 

                                                                                      Выполнил студент

                                                                                 Группы ЗСТ-08

                                                                              Леньшин А.А.

                                                                                                Принял преподователь

                                                                                     Рогатовских М.А. 
 
 
 
 
 
 

2011 г.

Введение

      Решение задач восстановления промышленного  производства и дальнейшего развития страны теснейшим образом связано  с наращиванием темпов электрофикации всех отраслей хозяйства России. Эта связь определяется прежде всего возможностью более широкого применения электроэнергии для интенсификации производства, осуществляемой за счет комплексной автоматизации, внедрение новых технологий, робототехнических устройств и манипуляторов, современной вычислительной техники, и такими важнейшими преимуществами электрической энергии, как:

а) огромные скорости протекания электромагнитных процессов;

б) возможность  достаточно простого преобразования ее эксплуатационных параметров (напряжения, тока, частоты);

в) легкость автоматизации управления процессами потребления, транспортировки и производства электроэнергии;

г) возможность  получения электрической энергии  из механических, химической, атомной, тепловой, лучистой и др. видов энергии, а также осуществления обратных преобразований;

д) простота распределения электроэнергии между отдельными потребителями;

е) возможность  передачи электроэнергии с относительно малым технологическим расходам на транспорт и распределение (иначе  говоря, с малыми потерями);

ж) возможность  передачи значительного количества электроэнергии на дальние расстояния за минимальный промежуток временя.;

з) экологическая частота, низкая стоимость и возможность применять во всех отрослях народного хозяйства.

Потребителями электрической энергии являются сегодня промышленные предприятия, сельское хозяйство, транспорт, объекты  коммунально-бытового назначения и  строительства. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Основы электроники

      Любое электронной устройство состоит из отдельных элементов, соединенных между собой в определенной последовательности. Число элементов и их вид зависит от назначения устройств, места его использования и сложности.

      Элементы, применяемые для электронного устройства имеет законченную конструктивную форму. В зависимости от выполняемых функций они подразделяются на следующие группы: резисторы, конденсаторы, диоды, тиристоры, тригерры и т.д.

     Дио́д (от др.-греч. δις[1] — два и -од[2] из слова электрод[3]) — двухэлектродный электронный прибор, обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом.

     Диоды бывают электровакуумными (кенотроны), газонаполненными (газотроны, игнитроны, стабилитроны), полупроводниковыми и др. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды.

     Полупроводниковые диоды используют свойство односторонней проводимости p-n перехода — контакта между полупроводниками с разным типом примесной проводимости, либо между полупроводником и металлом (Диод Шоттки).

     Ламповые  диоды представляют собой радиолампу с двумя рабочими электродами, один из которых подогревается нитью накала. Благодаря этому, часть электронов покидает поверхность разогретого электрода (катода) и под действием электрического поля движется к другому электроду — аноду. Если же поле направлено в противоположную сторону, электрическое поле препятствует этим электронам и тока (практически) нет.

     Диоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, в однонаправленный пульсирующий). Диодный выпрямитель или диодный мост (То есть 4 диода для однофазной схемы, 6 для трёхфазной полумостовой схемы или 12 для трёхфазной полномостовой схемы, соединённых между собой по схеме) — основной компонент блоков питания практически всех электронных устройств. Диодный трёхфазный выпрямитель по схеме Ларионова А. Н. на трёх параллельных полумостах применяется в автомобильных генераторах, он преобразует переменный трёхфазный ток генератора в постоянный ток бортовой сети автомобиля. Применение генератора переменного тока в сочетании с диодным выпрямителем вместо генератора постоянного тока с щёточно-коллекторным узлом позволило значительно уменьшить размеры автомобильного генератора и повысить его надёжность.

Тири́стор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n переходами и имеющий два устойчивых состояния: закрытое состояние, т. е. состояние низкой проводимости (тиристор заперт) и открытое состояние, т. е. состояние высокой проводимости.

Тиристор  можно рассматривать как электронный  выключатель (ключ). Основное применение тиристоров — управление мощной нагрузкой  с помощью слабых сигналов, а также  переключающие устройства. Существуют различные виды тиристоров, которые  подразделяются, главным образом, по способу управления и по проводимости. Различие по проводимости означает, что  бывают тиристоры, проводящие ток в  одном направлении (например тринистор, изображённый на рисунке) и в двух направлениях (например, симисторы, симметричные динисторы).

Рис. 1. Схемы тиристора: a) Основная четырёхслойная p-n-p-n структура b) Диодный тиристор с) Триодный тиристор.

     Основная  схема тиристорной структуры показана на рис. 1. Она представляет собой четырёхслойный полупроводник структуры p-n-p-n, содержащий три последовательно соединённых p-n перехода J1, J2, J3. Контакт к внешнему p-слою называется анодом, к внешнему n-слою — катодом. В общем случае p-n-p-n прибор может иметь до двух управляющих электродов (баз), присоединённых к внутренним слоям. Прибор без управляющих электродов называется диодным тиристором или динистором. Такие приборы управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Прибор с одним управляющим электродом называют триодным тиристором или тринистором[1] (иногда просто тиристором, хотя это не совсем правильно). В зависимости от того, к какому слою полупроводника подключён управляющий электрод, тринисторы бывают управляемыми по аноду и по катоду. Наиболее распространены последние.

Описанные выше приборы бывают двух разновидностей: пропускающие ток в одном направлении (от анода к катоду) и пропускающие ток в обоих направлениях. В  последнем случае соответствующие  приборы называются симметричными (так как их ВАХ симметрична) и имеют пятислойную структуру полупроводника. Симметричный тринистор называется также симистором или триаком (от англ. triac). Следует заметить, что вместо симметричных динисторов, называемых также диаками (от англ. diac), часто применяются их интегральные аналоги, обладающие лучшими параметрами.

     Логические  элементы — устройства, предназначенные для обработки информации в цифровой форме (последовательности сигналов высокого — «1» и низкого — «0» уровней в двоичной логике, последовательность "0", "1" и "2" в троичной логике, последовательности "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8"и "9" в десятичной логике). Физически логические элементы могут быть выполнены механическими, электромеханическими (на электромагнитных реле), электронными (на диодах и транзисторах), пневматическими, гидравлическими, оптическими и др.

     С развитием электротехники от механических логических элементов перешли к  электромеханическим логическим элементам (на электромагнитных реле), а затем  к электронным логическим элементам  на электронных лампах, позже - на транзисторах. После доказательства в 1946 г. теоремы  Джона фон Неймана о экономичности показательных позиционных систем счисления стало известно о преимуществах двоичной и троичной систем счисления по сравнению с десятичной системой счисления. От десятичных логических элементов перешли к двоичным логическим элементам. Двоичность и троичность позволяет значительно сократить количество операций и элементов, выполняющих эту обработку, по сравнению с десятичными логическими элементами. Логические элементы выполняют логическую функцию (операцию) с входными сигналами (операндами, данными).

Всего возможно логических функций и соответствующих им логических элементов, где - основание системы счисления, - число входов (аргументов), - число выходов, т.е. бесконечное число логических элементов. Поэтому в данной статье рассматриваются только простейшие и важнейшие логические элементы.

Всего возможны двоичных двухвходовых логических элементов и двоичных трёхвходовых логических элементов (Булева функция).

Кроме 16 двоичных двухвходовых логических элементов  и 256 трёхвходовых двоичных логических элементов возможны 19 683 двухвходовых троичных логических элемента и 7 625 597 484 987 трёхвходовых троичных логических элементов (троичные функции).

Логические  элементы подразделяются и по типу использованных в них электронных  элементов. Наибольшее применение в  настоящее время находят следующие  логические элементы: