Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева

ИНСТИТУТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

Отчет аспиранта первого года обучения.

Выполнил: аспирант

Чебухов Р.В.

Руководитель: доцент каф.НТвЭ

Русяев Н.Н.

Казань 2016 г.

Отчет аспиранта.

За первый год обучения мною были освоены обязательные дисциплины согласно учебному плану аспиранта:

- история философии и науки;

- дизайн технического мышления.

По истории философии и науки были прослушаны лекции по общим проблемам философии и науки, а также философские вопросы по физико-математическим и техническим наукам. Итогом курса лекций стал экзамен кандидатского минимума по истории и философии науки, который был сдан на отлично.

По дизайну технического мышления были прослушаны лекции:

- психологические аспекты технического мышления;

- развитие мышления;

- социальные аспекты технического мышления.

Итогом дисциплины стал зачет в виде представления своей задачи ТРИЗ (теория решения изобретательских задач) и ее подробного решения.

Также за год была проделана работа по исследованию химических источников тока. И совместно с Михаилом Валерьевичем Морозовым был подробно рассмотрен проект – «Технология управления процессами заряда/разряда аккумулятора за счет возбуждения в электролите стоячих волн». Данный проект участвовал в конкурсе «Пятьдесят лучших инновационных идей для Республики Татарстан» и удостоился диплома в номинации «Наноимпульс».

В течение года были изучены книги, касающиеся химических источников тока, среди которых хотелось бы выделить и частично рассказать о заинтересовавшей меня теме:

- Атабеков, Г. И. - «Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи».

Для правильной оценки эксплуатационных аккумуляторной батареи необходимо знание электрической эквивалентной схемы АБ. Согласно основам электротехники любой источник питания электрических схем, в том числе и аккумуляторная батарея, может быть представлен в виде источника постоянной ЭДС E₀ включенного параллельно с сопротивлением R₀.

Такая схема аккумуляторной батареи (источника питания) в достаточной мере описывает электрические процессы, протекающие в батарее на постоянном токе. Вольтамперная характеристика такой модели выражается как:

U = E₀ – I R,

U – напряжение на выводах схемы, R₀ – внутреннее сопротивление АБ, I – ток нагрузки, протекающий в цепи источника.

- Гусев, Ю. П. «Оценка технического состояния аккумуляторных батарей электростанций и подстанций в процессе эксплуатации»

Оценка технического состояния аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации.

Длительная эксплуатация щелочных аккумуляторов в режиме циклирования (циклирование - режим работы АБ, при котором она часто подвергается полным циклам разряд/заряд) неизбежно ведет к снижению их емкости. Это связано с потерей активных масс электродов, изменением их структуры и уменьшением рабочей поверхности. Уменьшение емкости никель-металлгидридных аккумуляторов определяется, прежде всего, снижением сорбирующей способности отрицательного электрода, что приводит к изменению поляризационного сопротивления аккумуляторов. В результате необратимых процессов, связанных с потреблением кислорода и воды, и срабатываний аварийного клапана герметизированных аккумуляторов при повышении давления в аккумуляторах уменьшается количество электролита и растет омическое сопротивление.

Поэтому процесс оценки технического состояния щелочных аккумуляторов исследователи обычно связывают с измерением их внутреннего сопротивления. Но технологический разброс активного сопротивления свежих щелочных аккумуляторов зависит от уровня автоматизированности и контроля технологического процесса их производства. Разброс Rа призматических аккумуляторов большой емкости с ручной сборкой может достигать 30-40 %. Разумеется, в этом случае определить стадию деградации аккумулятора с наработкой достаточно трудно, если отсутствует индивидуальная характеристика каждого аккумулятора. Все усугубляется тем, что диапазон сопротивления Rа заряженных аккумуляторов с увеличением наработки меняется не значительно. Только по исчерпанию остаточной емкости на 70-80% изменения активного сопротивления становятся заметными.

- Антонишен, И. В. - «Способ измерения внутреннего сопротивления химических источников тока».

Сопротивление является основным структурным элементом в импедансных моделях. По традиции, сопротивление обозначается символом R и связывает протекающий через него ток I с возникающим на нем падением напряжения Е в виде простого соотношения:

E_R = R ∗ I,

представляющего закон Ома. В частотной области:

Z _R (j ω) = R,

т.е. импеданс этого элемента имеет только вещественную составляющую, которая частотно независима:

Re Z _R= R, Im Z _R= 0

Емкость – еще один основной модельный элемент. Во временной области она характеризует соотношение

где величина емкости С является коэффициентом пропорциональности между напряжением Е_с и интегралом тока, протекающего через емкость. В частотной области это соотношение соответствует зависимости:

где Z_c содержит лишь реактивный компонент, который для положительных значений С отрицателен, т.е. изображает отставание по фазе на π /2. При этом с увеличением частоты импеданс пропорционально уменьшается.