Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 64
Zaostrzająca niewolnictwo, odchodząca od gospodarki pieniężnej i dająca się eksploatować Zachodowi Polska ze swoim pokracznym ustrojem wkroczyła na drogę peryferyjną już w XVI wieku.
Uchwytny statystycznie wzrost gospodarczy rozpoczyna się na Zachodzie po 1750 roku. Stuleciami dobrej pracy powstaje bajeczny dobrobyt.
Ale w Rosji od XVII wieku trwa zastój i stagnacja. To efekt anachronicznego ustroju, podłości i głupoty carów, arystokracji i szlachty. Ciemnotę i niewolnictwo utrwala cerkiew. Zerowa innowacyjność i brak inwestycji.
Tymczasem teraz jest mnóstwo dowodów że Polska dalej ( minęło 18 lat ! ) jest peryferyjna czy wręcz kolonialna.
1.Państwa peryferyjne nie mają własnego kapitału ( lub zdolności jego pożyczenia ) i/lub umiejętności zamówienia i zbudowania sobie fabryki. Podmioty z Zachodu ale teraz i Chin budują tam swoje kopalnie i fabryki tanio zatrudniając miejscowych i dewastują środowisko
2.Firmy państwa półperyferyjnego mają kapitał lub zdolność jego pożyczenia i importują z zachodu technologie.
Polska jest więc jednocześnie krajem peryferyjnym i rzadziej ( bez własnej technologii ) półperyferyjnym.
Zachód niczego nowoczesnego w Polsce nie buduje. Są w świecie lepsze miejsca na nowoczesne inwestycje. Volkswagen przeznaczy 2,4 mld euro na utworzenie spółki joint venture wraz z chińskim Horizon Robotics. Inwestycja ta wzmocni obecność niemieckiego giganta motoryzacyjnego na swoim największym ryku zagranicznym. Nowa jednostka zajmie się rozwojem i produkcją zautomatyzowanych i wspomaganych systemów jazdy. Chodzi o produkcję dedykowanych procesorów do elektrycznych aut.
O poziomie płac w całej gospodarce decyduje sektor dóbr handlowalnych międzynarodowo. Kraje z dużym własnym nowoczesnym (!) eksportem słusznie mają wysokie wynagrodzenia. Są stabilne. Są wierzycielami świata.
Argentyna bankrutowała już dziewięć razy a Międzynarodowy Fundusz Walutowy (MFW) ratował finansowo to państwo dwadzieścia dwa razy, ostatnio w marcu 2022 roku. Inflacja w Argentynie dochodzi teraz do 58 % a 40 % społeczeństwa żyje poniżej granicy ubóstwa. Kolejna wielomiliardowa pomoc finansowa MFW ma przede wszystkim umożliwić spłatę poprzedniej pożyczki Funduszu.
Eksport Argentyny stanowi zaledwie 16 % PKB. Dominują (64 % w 2019 r.) w nim produkty rolne, takie jak soja i jej przetwory, kukurydza, zboża oraz wołowina . Wysoko przetworzone wyroby przemysłowe o wysokiej wartości dodanej ( przemysłu motoryzacyjnego czy maszynowego ) stanowią zdecydowaną mniejszość 12 % i w dodatku jest to produkcja obcych firm.
Ciągłe ogromne deficyty budżetowe i nowe zagraniczne pożyczki i kolejny kryzys.
Towary kupione na portalach internetowych dostarczają nabywcom kurierzy i rośnie ich znaczenie gospodarcze. Polski „kurier” InPost cały czas inwestuje. Przy przychodach 3,46 mld zł (2021) wpłacił do budżetu 222 mln zł z tytułu podatku CIT. Jego zagraniczni konkurenci, mając razem przychody na poziomie 11,98 mld zł, razem wzięci wpłacili 160 mln. Tak jest z każdym biznesem w Polsce. Optymalizacja podatkowa ( to jest ciężkie przestępstwo ) stosowana jest przez zachodnie firmy na ogromną skalę, a skorumpowane polskie państwo udaje tego nie widzi.
DHL Parcel Polska zapłacił w Polsce niewiele ponad 15 mln zł podatku dochodowego za 2021 rok. Tymczasem Deutsche Post DHL odprowadził do niemieckiego budżetu za tamten rok 1,936 mld euro podatku. Jak z tymi firmami mają konkurować nasi rodzimi przedsiębiorcy?
Przykładowo media pisały o aferze podkarpackiej gdzie filmowano igraszki polityków z prostytutkami - dziećmi. Ponoć w kręgach zachodniego bezpieczniactwa te nagrania można niedrogo kupić. Politycy boją się ruszyć optymalizacji podatków przez zachodnie firmy no bo od razu poniosą śmierć cywilna po opublikowaniu filmów. Czeka ich też więzienie za pedofilie
Samsung, Microsoft oraz IBM to według zestawienia „World’s Best Employers 2022” przygotowanego przez „Forbes” trójka najlepszych pracodawców na świecie.
Oto jak Samsung w instrukcji traktuje Polaków:
"W razie zaproszenia na rozmowę ze swoim koreańskim przełożonym, pracownik powinien się ukłonić na przywitanie oraz unikać patrzenia prosto w oczy"
"Pracownik, który idzie ze swoim koreańskim przełożonym w jednym kierunku, powinien otwierać przed nim drzwi. "Dodatkowo, wskazanie ręką drogi i lekki ukłon"
"Kategorycznie zabronione jest głośne niezgadzanie się z poleceniami koreańskiego przełożonego"
Gdyby Samsung zrobił coś takiego w USA otrzymałby zakaz prowadzenia działalności i miliardową grzywnę.
Najwyżej w rankingu z polskich firm znalazły się spółki Skarbu Państwa. PGNiG ma 489 miejsce. Drugi jest KGHM Polska Miedź na 508 miejscu. Miejsce 707 przypadło natomiast PKN Orlen. Są to firmy monopolistyczne okradające Polaków. Wynagrodzenia w nich nie mają nic wspólnego z wydajnością pracy i technologią. Prace w nich otrzymuje się drogą protekcji polityków.
Dobrobyt przynosi rozwój technologii. Natomiast głupia polityka przynosi destabilizacje i w końcu biedę lub nędze.
Unia Europejska i USA postanowili Rosję ukarać sankcjami ekonomicznym za agresje na Ukrainę. Pomińmy na razie geopolityczny kontekst tej wojny i to kto ją sprowokował.
W cenach nominalnych sumaryczne PKB krajów NATO wynosi $45bln a Rosji tylko $1,8bln
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_GDP_(nominal)
Najważniejszym towarem eksportowym Rosji była i jest ropa naftowa a za nią gaz ziemny i daleko węgiel kamienny.
Ropa naftowa jest najważniejszym towarem świata i gro jej w skali świata transportowane jest tankowcami. Część krajów europejskich odbierających ropę z morza miała porty wystarczającej wydajności do zaopatrzenia się tylko od strony morza bez ropy transportowanej rurociągami z Rosji. Aby nie wywołać kryzysu światowa produkcja ropy nie może mocno spaść. Jak w takim razie ukarać Rosję. Zmusić ją aby za grosze sprzedawała swoją ropę i gaz. Ale ja to zrobić ?
Zatem plan sankcji ekonomicznych na rok, dwa przeciwko NAJWIĘKSZYM przychodom eksportowym Rosji z ropy winien wyglądać tak:
-Sprawdzamy czy światowa flota tankowców wystarczy do transportu do Europy ropy, która ma zastąpić ropę rosyjską. Jeśli tankowców jest realnie ( część ich właścicieli jest uwikłana w politykę ) za mało to momentalnie składamy zamówienia na tankowce w Chinach, Korei i Japonii i budujemy je sami . Tam gdzie trzeba rozbudowujemy europejskie porty
-Od razu wspólnie z USA przystępujemy do rozmów ze światowymi dostawcami ropy tak aby ropy na rynku nie zabrakło i jej cena nie wystrzeliła w kosmos
-Chinom i Indiom mówimy aby brali dużo ropy z Rosji po bardzo, bardzo obniżonej cenie (to Rosji zaszkodzi najbardziej i o to w końcu chodzi aby bardzo tanio sprzedawali ! ) i w porozumieniu z Europą i USA ( faktyczna odsprzedaż kontraktów ) zmniejszyli zakupy od Arabów i innych
-Ograniczamy odbiór ropy z Rosji z zachowaniem 100% zaopatrzenia rynków
-W krajach mających dostęp do morza które są mocno uzależnione od rosyjskiej ropy z rurociągów, podejmujemy szybko budowę portów dla tankowców. Do krajów bez dostępu do morza szybko ciągniemy rurociągi z uwzględnieniem użycia w drugą stronę rurociągów dotychczas transportujących ropę rosyjską. Studiujemy też możliwość transportu rurociągami i koleją paliw.
A co zrobiono ?
Od grudnia 2022 mają ustać zakupy rosyjskiej ropy transportowanej morzem ale dalej będzie ona płynąc rurociągami.
Podczas przecieku ropociągu Przyjaźń na terenie Polski w październiku 2022 podano że Polska dalej zaopatruje się w ropę głównie z Rosji i rurociągi pracuje pełną mocą i to w sytuacji gdy Polska może kupować ropę tankowcami !
Zatem sankcje wymierzone w rosyjską ropę niewiele dały a Polska faktycznie zachowuje się prorosyjsko.
Plan operacyjny dla gazu ziemnego winien wyglądać tak:
-Sprawdzamy czy światowa flota metanowców wystarczy do transportu do Europy LNG, który ma stopniowo zastąpić gaz rosyjski. Jeśli metanowców jest realnie ( część ich właścicieli jest uwikłana w politykę ) za mało to momentalnie składamy zamówienia na nie w Korei i Japonii i budujemy je sami. Tam gdzie trzeba rozbudowujemy europejskie gazoporty
-Od razu wspólnie z USA przystępujemy do rozmów ze światowymi dostawcami gazu ( zorganizowanie i finansowanie nowych inwestycji ) tak aby gazu na rynku nie zabrakło i jego cena nie wystrzeliła w kosmos
-Chinom i Indiom mówimy aby brali dużo gazu Rosji po bardzo obniżonej cenie (to Rosji zaszkodzi najbardziej ) i w porozumieniu z Europą i USA ( faktyczna odsprzedaż kontraktów ) zmniejszyli zakupy od Arabów i innych bo tam ma kupować Europa
-Tam gdzie europejska sieć gazociągów jest za słaba szybko ją rozbudowujemy
-Kupujemy gaz z Rosji aby światowa cena nie wzrosła za szybko a gdy Rosja zawodzi jako dostawca tubami propagandy prezentujemy ją jako niepoważnego dostawce. Gdy zrywa kontakty podajemy ją do arbitrażu a zasądzone ( bez żadnego bezprawia ! ) miliardy potrącamy sobie ( komornik ) z zamrożonych aktywów Rosji.
-Gdy już mamy infrastrukturę ograniczmy zakupy gazu w Rosji ( kontrakty wygasają ) ale tak aby światowe ceny gazu nie dostały szału.
Plan operacyjny dla węgla kamiennego winien wyglądać tak:
-Sprawdzamy czy światowa flota masowców wystarczy do transportu do Europy węgla, który ma zastąpić węgiel rosyjski. Jeśli masowców jest realnie ( część ich właścicieli jest uwikłana w politykę ) za mało to momentalnie składamy zamówienia na nie. Tam gdzie trzeba rozbudowujemy europejskie porty i linie kolejowe
-Od razu wspólnie z USA przystępujemy do rozmów ze światowymi dostawcami węgla ( zorganizowanie i finansowanie nowych inwestycji ) tak aby węgla na rynku nie zabrakło i jego cena nie wystrzeliła w kosmos.
-Dalej kupujemy węgiel z Rosji aby światowa cena nie wzrosła za szybko.
-Gdy już mamy infrastrukturę ograniczamy zakupy w Rosji ( kontrakty wygasają ) ale tak aby światowe ceny węgla nie dostały szału.
Tymczasem idioci z polskiego nie-rządu dalej kupując za ogromne kwoty rosyjską ropę z Przyjaźni nałożyli na Polskę i Polaków (bo przecież nie na Rosję ) dotkliwe sankcje i obrazili się na rosyjski węgiel i gaz, które trudno jest kupić !
Jak widać wirus populizmu niszczy tkankę społeczną, dewastuje gospodarkę i degeneruje politykę. Program polityczny PIS sprowadzony został do pustych obietnic socjalnych.
Dalsza taka polityka da gwałtowne obniżenie poziomu życia. Z dobrobytu pozostaną tylko oszukańcze dopłaty, tarcze, zapomogi... Realne jest bankructwo bo Polska ma spore zagraniczne długi.
Import Polski I -VIII 2022 roku:
Niemcy 224,3 mld zł
Chiny 158,5
Rosja 56,7
Import z Rosji wzrósł o 36,2% w porównaniu z (I-VIII 2021) !
W okresie lat 1939-1941 gdy Stany Zjednoczone jeszcze oficjalnie nie wojowały w II Wojnie, brytyjscy i amerykańscy rządowi ekonomiści wspólnie stworzyli plany budowy potężnego przemysłu surowcowego w USA i plany te już od 1940 roku realizowano !
Zatem i teraz należało zrobić dokładnie tak samo !
A będąc już bezpiecznie zaopatrzonym można potajemnie zatopić przerdzewiały tankowiec z rosyjską ropą aby światowa opinia publiczna zwróciła się przeciwko Rosji i zablokowała jej morski eksport ropy.
W trzecioświatowych wojnach przez tereny na których toczą się walki normalnie płyną surowce !
Przez atakowaną Ukrainę płynie gaz ziemny do Europy i to w sytuacji gdy uszkodzono gazociągi Nord Stream 1 i 2 na dnie Bałtyku. Ani Rosja ani Ukraina w wojnie nie niszczą gazociągów a Rosja płaci za transfer gazu.
Niewolnicy i chłopi pańszczyźniani pracowali bardzo ciężko i niewiele z tego było korzyści. Nawet garstka ich właścicieli w ostatecznym rozrachunku nie miała luksusów. W Afryce, Indiach, Azji i wielu innych takich podłych miejscach ludzie pracują obecnie bardzo ciężko i żyją w nędzy. Niewolnicza, przymusowa praca w obozie koncentracyjnym głównie zabijała. Nie była wartością.
Bezsensowna praca nie jest wartością. Szkodliwa praca nie jest wartością. Wartościowa praca jest wartością.
Wzrost i rozwój pozwalają nam coraz mniej pracować ! "Kult pracy" to nierzadko głupota i krótkowzroczność. Ma funkcjonować jako wartość najwyższa "Kult wzrostu i rozwoju" jako efekt dobrej pracy.
Państwa NATO mają miażdżąca przewagę gospodarczą nad Rosją, której sytuacje dodatkowo pogarsza epidemia korupcji i zwykłego złodziejstwa. W bazach szkoleniowych Rosji buntują się zmobilizowani ( czyli „mięso armatnie” ) ponieważ złe jest wyżywienie. Poborowi dostają polentę kukurydzianą trzy razy dziennie, brakuje chleba i kartofli, czasem na stołach zjawia się owsianka z wodą. Mocno pogorszyło się wyżywienie oficerskie - "Jemy gówno".
Konwencjonalna energetyka oparta jest o efekt skali. Dla orientacji garść informacje o bloku nadkrytycznym w elektrowni Jaworzno. Prawie wszystko jest w nim z importu. Awarie bloku wynikają ze złej jakości spalanego węgla.
Trójfazowe kondensatory do kompensacji współczynnika mocy w sieci 400 V w obudowie walcowej 121 x 164 mm o mocy biernej 5, 6.3, 7.5, 8.3, 10.4, 12.4, 15 KVAr kosztowały odpowiednio 73.71, 77.81, 81.90, 84.63, 88.73, 92.82, 99.65.
Kondensator mocy 16.7 wymiaru 121x200 miał cenę 116.03.
Kondensator mocy 20.8 wymiaru 142x200 miał cenę 135.23.
Kondensator mocy 25 wymiaru 142x200 miał cenę 147.90.
Jednofazowy kondensator 67.1 uF mocy 400 KVAr wymiaru prostopadłościennego 700x350x175 ( bez izolatorów ) na napięcie 4.36 KVac miał cenę 5130 .
Zatem na cenę kondensatora składa się sam kondensator i jego obudowa z wyprowadzeniami.
W tej samej obudowie jednostkowy koszt mocy maleje wraz z mocą. Ale już w większej obudowie spadek kosztu wraz z mocą jest coraz wolniejszy i w końcu ustaje a jednostka mocy dużego kondensatora jest znacznie droższa !
Moce największych kondensatorów energetycznych są niewielkie na tle mocy transformatorów. Umieszczone są w prostopadłościennych obudowach ( wypełnione różną izolacją ) z izolowanymi wyprowadzeniami. Wielki kondensator otrzymujemy łącząc równolegle - szeregowo mniejsze kondensatory które lezą na izolowanych półkach konstrukcji. Od pewnej mocy koszt jednostki mocy jest już stały a potem rośnie wraz z napięciem izolacji systemu.
Dla niewielkich mocy mocy konieczny szeregowy z kondensatorem dławik „7%” jest dużo droższy niż kondensator. Zatem kondensator winien być stosowany tylko na wielkim poziomie mocy ( efekt sali czyli prawa podobieństwa dla dławika ) tam gdzie napięcie jest czyste i czasem możliwa jest praca bez szeregowego dławika.
Napięcie w systemie przesyłowym NN i dystrybucyjnym WN reguluje się dławikami, kondensatorami i odczepami transformatorów. W tym ostatnim przypadku zmiany napięć są największe i najgorsza jest sprawność systemu i wykorzystanie linii. Przełączniki napięć transformatorów pod obciążeniem są już dość niezawodne co skłania do nie stosowania dławików i kondensatorów co skutkuje dużymi stratami mocy i podatnością na upadek systemu.
Biorąc pod uwagę efekty skali racjonalne napięcie linii NN powinno być takie aby tylko w porze nocnej małego obciążenia konieczne było załączenie dławików zapobiegających nadmiernej generacji mocy biernej przez linie i podskokowi napięcia.
Dla przesyłu odpowiednie dla Polski jest główne napięcie NN 400 KV i to napięcie winno zastępować napięcie 220 KV w części modernizowanych linii. Za małe napięcie przesyłu skutkuje za dużymi stratami mocy ! Polska negatywnie wyróżnia się pod tym względem.
Racjonalność istnienia państw peryferyjnych i ich instytucji jest coraz bardziej wątpliwa. Utrzymanie instytucji które mają zapobiegać szkodom kosztuje N razy więcej niż te szkody a zapobiegania nie ma.
Po pozorowanych działaniach tabunu instytucji państwa nie wiemy kto zabił w lecie 2022 roku życie w Odrze !
Goniące za sensacją media pokazują przestępstwa strasząc społeczeństwo bez istotnego powodu. W ciągu roku w Polsce bywa około 350 zabójstw a skorumpowany rząd nad nadumieralnością w epidemii Covid – 19 zabił około 200 tysięcy Polaków
Autor usiłował w 2004 roku uzyskać wiarygodne informacje na temat wielkości szkód jakie powoduje rożna przestępczość. Okazało się że wyrządzona jedną dużą prywatyzacją szkodą jest dużo większa niż cała wieloletnia przestępczość kryminalna !
Niemiecki Urząd Kryminalny (BKA) informuje ( PKB Niemiec jest circa 7 razy większe niż Polski ), że straty ekonomiczne które wywołuje przemocowa przestępczość zorganizowana wzrosły z 837 mln Euro w 2020 r. do 2200 mln Euro w 2021 r. To roczny wzrost o 260%. Wiodącą rolę mają imigranckie gangi i arabskie klany.
Polskie para – państwo kryminalnie zrzuciło z siebie odpowiedzialność za stomatologie i stan zębów Polaków jest straszny co ma ogromny negatywny wpływ na ogólny stan zdrowia populacji. W tym stanie rzeczy kupowany jest ( łapówka !) „lek” za 10 mln lek dla noworodka. Lek jest nieprzetestowany i nie wiadomo czy w ogóle działa.
W Polsce spośród 14,2 mln budynków do 70 % nie spełnia standardów efektywności energetycznej (z czego prawie 40 % to jednorodzinne budynki mieszkalne) i wymaga renowacji. W 2022 roku 17 % Polaków żyje w trudnych warunkach mieszkaniowych, a średnio co czwarty boryka się z brakiem dostępu do światła dziennego, wilgocią i grzybem, chłodem czy hałasem. W sumie dotyczy to aż 9,4 mln osób.
Sojusz militarny dotyczy państw wspólnoty interesów. Możliwa wojna zagraża interesom wszystkich i jest oczywista ich militarna solidarność w obronie interesów.
Sojusz egzotyczny zawierany jest z państwem nie będącym we wspólnocie interesów celem manipulowani wrogiem. Jest on bardzo niebezpieczny dla słabego państwa bowiem wróg może go napaść tak ja Niemcy Polskę w 1939 roku.
Funkcjonuje błędny pogląd o tym że w czasie wojny technologia szybko się rozwija. Wielki Kryzys na dekady zahamował rozwój technologi i gospodarki światowej. Jego następstwem była II Wojna.
Tranzystor bipolarny a po nim Mosfeta wynaleziono w Bell Laboratories gdzie elementu aktywnego lepszego od lampy elektronowej poszukiwano od dekad.
W USA część firm nie chciała pracować na rzecz wojny.
Przed wojną najlepszych fizyków świata miała III Rzesza. Potencjał ten zmarnowano. Obecni giganci technologi ze zbrojeniami nie mają nic wspólnego.
Państwa NATO zobowiązane są na obronność przeznaczyć 2% PKB. Ale gro pieniędzy idzie na pensje, emerytury, administracje, nieruchomości, różne bieżące koszty a nowy sprzęt kupuje się za cząstkę (<0.5% PKB ) pieniędzy. Z tego na prace nad elektroniką i informatyką jest znów tylko cząstka.
Pierwszym masowo produkowanym bipolarnym monolitycznym układem scalonym z wykonawczym tranzystorem mocy był trójkońcówkowy regulator napięcia 5V typu LM109 ( 1970-1971 ) National Semiconductor oddający w metalowej obudowie TO3 prąd 1 A z układem napięcia odniesienia Band Gap. Tranzystor mocy zajmował około 70% powierzchni układu. Po niewielkiej modyfikacji układ LM109 dał początek linii długo-żywotnej układów 78XX produkowanych i obecnie. W technologii tolerującej napięcie 60 V częstotliwość graniczna tranzystora składającego się z wielu połączonych równolegle monolitycznych tranzystorków wynosi ca 250 MHz. Niemały jest też obszar pracy bezpiecznej co jest cenne. Scalone regulatory ciągłe osiągnęły prąd wyjściowy do 10 A. Wzmacniacz akustyczny LM380 o mocy wyjściowej do 5 W pojawił się trochę później niż LM109. Scalono we wzmacniaczach dwa tranzystory mocy, zawsze NPN. Wysokiej jakości wzmacniacze z zasilaniem symetrycznym były i są w istocie wzmacniaczami operacyjnymi mocy. Temperaturę tranzystorów bezpiecznie ograniczono do 175-200 C czyli w najgorętszym miejscu do 250 C.
NS produkował też zabezpieczony przed przeciążeniem „tranzystor” czyli monolityczny trójkońcówkowy układ LP395 ale mimo zalet nie zyskał on popularności z racji wysokiej, na tle zwykłego tranzystora, ceny.
W górnym kluczu w regulatorze napięcia i w mostkowych zastosowaniach impulsowych problem stwarzał powolny tranzystor PNP stosowany z tranzystorem mocy w układzie Sziklai czyli niby komplementarnego Darlingtona NPN+PNP. Dostarczenie bazie tranzystora PNP forsownych czół impulsów o czasie <100 ns do załączenia i wyłączenia nie było proste. Zadanie wykonywał układ quasi logiczny na tranzystorach NPN.
N.B. Autor wypróbowując swój pomysł w modelu ( do monolitycznego scalenia ) użył radzieckich krzemowych stopowych (!) tranzystorów PNP o Ft zaledwie około 2 MHz ! Technologie tą Texas Instrument użył do tranzystorów krzemowych w 1954 roku. Aby w logicznym układzie generacji impulsu uniknąć stosowania kondensatora który scalony zajmuje dużo miejsca na chipie a zewnętrzny wymaga pina obudowy do dołączenia użyto długiego czasu wyjścia tranzystora z nasycenia bez podania mu ujemnego prądu bazy do wyłączania. Czas ten korzystnie ( w tym zastosowaniu ! ) rośnie z temperaturą.
Mankamentem była też wolna dioda antyrównoległa do kluczy i dlatego często stosowano zewnętrzne diody antyrównoległe Ultra Fast. Mimo tych trudności w późnych latach osiemdziesiątych zyskały popularność regulatory impulsowe niskiego napięcia i złożone układy do mikrokrokowego sterowania silników krokowych, szczególnie w twardych dyskach.
http://matusiakj.blogspot.com/2019/06/step-motor-system.html
Rozpowszechniły się też sterowniki małej mocy do silników BLDC w FDD, HDD, magnetowodach i odtwarzaczach CD.
W późnych latach osiemdziesiątych zastosowano technologie BCD ( maksymalnie na napięcie 100-120 V ale typowo znacznie mniej ) z tranzystorami mocy DMOS, tylko przewodności N. Do wytworzenia napięcia dla sterowników bramek górnych tranzystorów układ wytwarzał podwyższone napięcie lub stosowano układ bootstrap. Z reguły współpracujące kondensatory były zewnętrzne. Załączony tranzystor DMOS swoją małą rezystancja Rdson bocznikował antyrównoległą diodę i zbędne było stosowanie szybkich zewnętrznych diod do mostka. Możliwy do osiągnięcia czas przełączanie klucza mocy MOS był bardzo krótki. Częstotliwość PWM jest ograniczona stratami energii z każdorazowo rozładowanych pojemności kluczy i może przekroczyć 2 MHz
Na zdjęciu jest chip układu firmy ST (1993 ) sterownika silnika BLDC dla HDD typu RP9JT9952 ( Seagate 100036-504 ). Tego rodzaju układów, mimo iż były w ofertach, nie sprzedawano jednak każdemu !
Moc kluczy w układach wykonanych technologią BCD lub CMOS rośnie stosunkowo powoli wraz ze wzrostem maksymalnego napięcia zasilania. Zatem są to technologie wymarzone dla niewielkich napięć zasilania
Regulatory impulsowe w maleńkich obudowach SMD do urządzeń mobilnych zasilanych z akumulatorów produkuje się w setkach milionów sztuk.
W scalonych zasilaczach impulsowych pracujących w modzie Flyback stosuje się klucze na napięcie 600-650-700 i 800 V. Klucze są wykonane zmodyfikowaną technologią stosowaną dopiero w XXI wieku dająca przy tej samej powierzchni tranzystora znacznie mniejszą oporność załączonego klucza Rdson.
Na rysunku pokazano wprowadzany na rynek układ LT8376 regulatora, ściemniacza żarówek LED ( regulacja jasności w zakresie 5000:1, stosowane m.in. w programowanych kolorowych reflektorach ), koncernu AD tolerującego zasilanie 60 V przy prądzie 3A. Maksymalna częstotliwość PWM regulatora wynosi do 2 MHz. Zewnętrzny tranzystor PMOS podaje lampom LED prąd impulsami ( częstotliwość >100 Hz ) o wartości przy której mają one najlepszą sprawność emisyjną co pozwala uzyskać bardzo dobrą sprawność i bardzo głęboką regulacje jasności.
Zwróćmy uwagę że w takim regulatorze z dwoma tranzystorami przy mniejszym prądzie wyjściowym oba klucze pracują w modzie ZVS ( Zero Voltage Switch ) i nie dochodzi do stratnego rozpraszania mocy z pojemności wyjściowych przełączanych tranzystorów - kluczy.
• Buck regulators
• BUCK1, 2.5 A maximum continuous output current range with DVS
• BUCK2, 2.5 A maximum continuous output current range with adjustable output voltage
• BUCK3, 3 A maximum continuous output current range with adjustable output voltage
• BUCK4, 3 A maximum continuous output current range with low noise output
• Boost regulator: fixed 5 V output, 400 mA output current range
• Seven LDO regulators with low noise output
• LDO1: 300 mA
• LDO2: 2.3 A
• LDO3: 1.4 A
• LDO4: 1.2 A
• LDO5: 500 mA
• LDO6: 50 mA
• LDO7: 400 mA
Jest sporo nowych zastosowań dla robocików - manipulatorów gdzie napięcie zasilania rzędu 100 V jest zupełnie wystarczające i ekonomiczne. Z pewnością oferta scalonych monolitycznie inverterów do tych zastosowań poszerzy się.
Prezentowane są roboty androidalne. Melodia przyszłości jest inteligentny Chirurg - automat. Wymagają one wielu małych napędów o wysokich parametrach.
Koncern Sony mostki H w technologii CMOS ( zasilanie 32 V ) dla wzmacniaczy Audio PWM o mocy 140 W wypuścił w 2002 roku. Moc układu Texas Instrument z 2006 roku TAS5634 zawierającego dwa mostki H ( współcześnie rekomendowany jest ulepszony TAS5630, na rysunku ) wynosi 2 x 300 W lub 600 W z zasilaniem 48 V. Philips - NXP układem TDA8954 osiągnął pułap mocy 2x210 lub 420 Watt z zasilaniem +-42.5 V czyli 85V. Typowa sprawność energetyczna takich układów wynosi 94%.
Kłopotliwe są grube ekranowane kable łącząc serwo - silnik ( połączenie - silnik, hamulec, sensor kąta i sensor temperatury ) z inverterem i stąd do małych i średnich mocy dobrym rozwiązanie jest inverter scalony z silnikiem. Kablem podano mu tylko jedno zasilanie mocy a sterownik informacje otrzymuje światłowodem lub falą radiową RF
Superkomputerów używano do modelowanie zjawisk atmosferycznych i zjawisk na Ziemi.
W znakomitym, prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature jest interesujący artykuł o późniejszych skutkach wojny jądrowej
https://www.nature.com/articles/s43016-022-00573-0
„If more than ~100 nukes get detonated, anywhere on the planet, you'd starve. The latest modeling in Nature shows how soot will lower agricultural yields across the planet (yellow is starving, red is dead)”
Po nuklearnym ataku na Hiroszimę niebo było ciemne a po pewnym czas spadł czarny deszcz.
W przeszłości po potężnych eksplozjach wulkanów były roki bez lata co połączone było z katastrofalnym nieurodzajem i głodem.
Potężnym pożarom towarzyszy powstawanie dużej ilości sadzy a jej mikrocząsteczki bardzo długo utrzymują się w wysokiej atmosferze zmniejszając promieniowanie Słońca docierające na Ziemie. Potężne pożary spalonych miast, lasów i pól spowodują dostanie się do atmosfery koszmarnej ilości sadzy i długotrwałe obniżenie temperatury obszarów na Ziemi.
Artykuł w Nature opisuje symulacje dotyczące właśnie powstawania w potężnych pożarach po atakach jądrowych ogromne ilości sadzy.
Zasymulowano różne możliwe realistyczne scenariusze wojny z użyciem ilości ładunków jądrowych i ich mocy [kt] Pierwsze dwa małe konflikty nuklearne „wybuchły” między Indiami i Pakistanem. Nawet one dają już małe globalne głody
100 x 15
250 x 15
250 x 50
250 x 100
500 x 100
4400 x 100
4400 x 100
W najgorszym scenariuszu ( „France, Germany, Japan, United Kingdom, United States, Russia and China” ) masywnej wojny jądrowej ( w której użyto i tak tylko części ładunków termojądrowych i bez ich pełnej mocy ) po drugim roku umrze z głodu i zimna 5.1 mld ludzi. Średnia temperatura Ziemi obniży się aż o 15 C czyli nastanie mordercza polarna zima. Oczywiście pozostała ( po dwóch latach ) populacja ludzi będzie strasznie osłabiona biologicznie a przy skali zniszczeń materialnych człowiek wróci do prymitywnego, niewydajnego rolnictwa i populacja będzie się dalej zmniejszać. Trudno powiedzieć czy człowiek może to w ogóle przetrwać.
Artykuł wskazuje na użyte modele Ziemi, atmosfery, wegetacji, wyżywienia … i na źródła. Na współczesnym komputerze z wydajnym procesorem można w rozsądnym czasie modelować takie sprawy.
Na mapach pokazano głodujące w czasie po wojnie jądrowej populacje Ziemi.
Głosowanie Zgromadzenia Ogólnego ONZ pokazało miażdżąca dezaprobatę Świata dla nuklearnych gróźb Rosji i terrorystycznych bombardowań ukraińskich miast.
Obecna wojna pokazuje co korupcja i kleptokracja zrobiła z Rosji. Glosy żądające usunięcia Rosji z Rady Bezpieczeństwa ONZ nie są pozbawione sensu. Rosja już nie jest supermocarstwem.
USA – NATO zapowiedziały w razie ograniczonego ataku jądrowego Rosji na Ukrainę potężne uderzenie konwencjonalne a w tym zatopienie całej rosyjskiej floty.
USA w Reaganowskim programie Strategic Defence Initiative SDI zapowiedziały stworzenie umieszczonych na orbicie laserów potężnej mocy do niszczenia w kosmosie rakiet ZSRR. To był blef ale okazał się skuteczny.
Obecnie lasery mocy 30 KW testowane są na okrętach US Navy. Bronią laserową dysponuje też Izrael.
W czasie I Wojny Światowej Konrad Adenauer ( późniejszy genialny prezydent NRF ) wynalazł chleb w pełni zaspokajający potrzeby żywnościowe ( w tym proteiny ) człowieka i wartościowe biologicznie kiełbasy produkowane z udziałem grochu, fasoli, soi, zbóz … o smaku nie do odróżnienia od normalnej kiełbasy.
W przemysłowym przetwórstwie zwierząt nic się nie marnuje w przeciwieństwie do uboju gospodarczego, który m.in. z tego względu jest zabroniony.
Kanclerz Bismarck mawiał że ludzie nie powinni wiedzieć jak się robi parówki i politykę.
Receptura na parówki z kryzysowego okresu PRL:
-mięso wołowe ( niższej jakości ) 7,5 kg
-emulsja skórkowa (skóra zmielona z wodą i lodem) 20 kg
-miazga kostna 15 kg
-tłuszcz drobiowy 15 kg
-białko zwierzęce w proszku 5 kg
-tekstura 1 kg
-mąka ziemniaczana 4 kg
-polifosforan
-wyciąg z glonów morskich
-barwnik chemiczny
-środek zapachowy
-aromat solankowy
-woda
-plastikowe osłonki
W Polsce pojęcia falownik i inwerter są nieprecyzyjne ale zawsze z kontekstu wiadomo o co chodzi. Najprostszy inverter to jeden tranzystor bipolarny lub dwa tranzystory CMOS w układzie scalonym. Ale falownik lub inwerter może zasilać silnik mocy malej, średniej i wielkiej. Są też użyte w kuchennej płycie indukcyjnej, indukcyjnym i pojemnościowym systemie nagrzewania, ładowarce akumulatora samochodu elektrycznego itd.
Falownik zasilający roboczy silnik indukcyjny ( pompy, kompresor, dmuchawa, wrzeciono... ) służy do regulacji jego obrotów. System z reguły nie ma sensora kąta ani sensora obrotów. Falownik nie ma sensorów ( są stosunkowo drogie ) prądów fazowych a przekroczenie nadmiernego prądu o obwodzie DC wyzwala zabezpieczenie wyłączające falownik. Jednak w centrum obróbczym CNC gdzie automatycznie wymieniane są narzędzia napęd roboczy musi dokładnie przed procesem wymiany ustawić kąt wrzeciona. Falownik jest stosunkowo tani.
Serwosilnik ma wbudowane sensory a zasilający go inverter ma też fazowe sensory prądu. Inverter taki jest znacznie droższy od falownika.
Sprawdzenie
1.Trójfazowy kondensator do poprawy współczynnika mocy 25 KVAr waży 3.37 kg. Natomiast szeregowy dławik „7%” do niego waży aż 20 kg i jest dużo droższy od kondensatora. Załóżmy że kondensator dużej mocy będzie się składał z połączonych takich kondensatorów. Przy jakiej ilości kondensatorów dławik ( dużej mocy, prawa podobieństwa ) będzie circa ważył tyle co razem kondensatory ?
2.Jednymi z pionierów, którzy produkowali diody tolerujące impuls mocy wstecznej Avalache byli Motorola i Philips. Ultra szybka dioda na prąd 1A MUR170,180,190,1100 na napięcia 700-1000V z końcową litera „E” ( od Energy ) tolerują 10 mW impuls mocy wstecznej. W rozmaitych katastrofalnych, awaryjnych sytuacjach diody te przeżywają co jest kapitalną ich zaletą:
Motorola : „Although it is not recommended to design for this condition, the new "E" series provides added protection against those unforeseen transient viruses that can produce unexplained random failures in unfriendly environments.”
Dzięki tej tolerancji diody takie można łączyć w potężnych prostownikach inverterów szeregowo bez środków wyrównawczych. Czas odzyskania własności zaworowych trr i ładunek wsteczny Qrr rosną z temperaturą co daje przy nie-identycznych diodach mechanizm wyrównywania ( ujemne sprzężenie zwrotne ) napięć na diodach. Niemniej na „najszybszej” diodzie napięcie wsteczne wzrośnie najszybciej i osiągnie próg przewodzenia napięcia lawinowego i dioda przez którą płynie prąd wsteczny absorbuje energie nagrzewając się. Aby co któraś dioda się nie przegrzewała, diody do konstrukcji szeregowej wysokonapięciowej diody są selekcjonowane.
W przeszłości małe wysokonapięciowe diody wbudowane w transformator FBT z dzielonym uzwojenie HV radykalnie obniżyły cenę podsystemu H-Out / HV w odbiornikach TVC, które to bardzo staniały i stały się towarem dla każdego.
Współcześnie wyrafinowaną energoelektronikę mamy we wszelkich medycznych skanerach. W wielorzędowym tomografie komputerowym X transformator wysokiego napięcia ( częstotliwość pracy >50 KHz ) jest zintegrowany z diodami i kondensatorami prostownika HV, podobnie jak FBT. Bardzo drogi zasilacz HV jest mały i mocno staniał. Dzięki temu, dedykowanym układom do sensorów i szybkim procesorom tomografy mocno (realnie) staniały.
Małe zasilacze HV do cyfrowych dentystycznych aparatów rentgenowskich spopularyzowały te aparaty, ale nie w Polsce.
-Co i w jakich warunkach należy diodom mierzyć do selekcji aby niezawodnie pracowały w takim szeregowym prostowniku HV
-Jak to wykonać ?
3.Funkcja umieszcza w macierzy P testowy „phantom” przekroju ( niby głowy) używany w medycynie. Możemy go wyświetlić
P=phantom(256); imshow(P);
Funkcja radon() [ transformata Radona ] zrobi projekcje z przekroju czyli to co fizycznie robi plaster ciała pacjenta w tomografie komputerowym X
theta2=0:5:175; [R2,Xp]=radon(P,theta2);
Funkcja iradon() odtworzy z zebranych projekcji ( jak w normalnym tomografie ) przekrój „ciała”
%I2=iradon(R2,5); imshow(I2);
Zrekonstruowany tomograficznie przekrój jest podły i ma mnóstwo artefaktów
-Zwiększ ilość projekcji dla redukcji artefaktów. Ile ich sensownie potrzeba i od czego to zależy ?
-Umieść w P dowolny fraktal ( ma prostą definicję rekurencyjną ! ) i oceń jakość jego rekonstrukcji tomograficznej
4.Na rysunku pokazano system oleju dla łożysk i uszczelnień dużego kompresora.
-Wyjaśnij rolę alarmów i pętli regulacji
Cwiczenie
Praktycznie każdy koncern mikroelektroniczny produkuje mikrokontrolery do sterowania silników krokowych, BLDC, synchronicznych i asynchronicznych
Microchip w 2008 roku wypuścił system uruchomieniowy MCLV ( pdf, obecna 2022r. wersja jest trochę zmieniona ) dla swoich mikrokontrolerów. LV oznacza Low Voltage. Są też systemy HV zasilane bezpośrednio z sieci energetycznej ale do celów dydaktycznych nie są wskazane. W podstawce można umieścić specjalizowany mikrokontroler 8 bitowy ( nim się nie zajmujemy ! ) lub znacznie mocniejszy z rodziny dsPIC30F3010 w obudowie DIL28 lub na przejściówce nowszy wielopinowy układ rodzin dsPIC w obudowie SMD. Szybkie układy dsPIC mają wygodną arytmetykę Fractional co względnie łatwo pozwala stworzyć program w asemblerze lub C.
Układy te w architekturze Harward ( rozkazy są 24 bitowe a dane 16 bitowe. To nie jest dziwoląg bowiem Architekturę Harward mają też m.in. bardzo wydajne układy SHARC ) przeznaczone są do sterowania silników i posiadają odpowiedni generator 6 sygnałów PWM. Mają interface do kodera kwadraturowego z indexem mierzącego kąt osi silnika. Do komunikacji służą interface UART, SPI i I2C. Niestety 10 bitowy przetwornik ADC jest tylko jeden.
Zastosowano mostek trójfazowy na małych wymiarami tranzystorach IRFR2407 75V, 22 mOhm, 42 A, D-Pak sterowanych driverami IR2181S. W źródłach dolnych tranzystorów w 3 gałęziach mostka umieszczono rezystory 5 mOhm a napięcie z nich podano do wzmacniaczy różnicowych i dalej do wejść ADC mikrokontrolera. Zerowemu prądowi odpowiada 1 /2 VRF czyli połowa zakresu przetwarzania ADC. Ale można też użyć komparatora prądu.
Obniżający napięcie regulator jest liniowy i napięcie zasilania jest z tego powodu ograniczone i następuje podgrzewanie płyty.
W zestawie nie ma niestety silnika. Na płycie CD są wersje źródłowe programów demonstracyjnych.
Silnik do serwo ( jeśli nie ma sensora kąta ) musi mieć sensory Halla. Do sterowania silnika roboczego ( wrzeciono maszyny CNC, pralka, lodówka, dron, rower... ) kąt komutacji detekowany jest zwykle z napięcia silnika. System uruchomieniowy działa… ale słabiutko. Jest to tylko punkt wyjścia ale droga do sukcesu jest długa. Twórca ma działające przykłady i może stworzyć swój system ale Microchip go nie wyręcza w pracy.
Produkty Microchip są spotykane we wszelkim sprzęcie. Microchip daje też swoje wygodne oprogramowanie.
Koncern ST oferuje do mikrokontrolerów STM32F302R8 na bazie ARM M4 ( z funkcjami FPU i DSP ) system uruchomieniowy Nucleo. Od 2016 oferuje dwu płytkowy zestaw „STM32 Necleo Pack FOC and 6 step motor control”. W zestawie jest ( ogromna zaleta ) malutki silniczek BLDC bez sensorów Halla i jakichkolwiek ale można też użyć silnika z sensorami Halla. Silnik steruje scalony mostek trójfazowy L6230 w którym klucze mają Rdson=0.73 Ohm i prąd tylko 1.4A rms. Ten sterownik jest strasznie słaby na tle siłaczy Microchipa i realnie za słaby !
ST wskazuje jakich narzędzi programowych firm trzecich można użyć. Oczywiście system ST działa.
Jak podniesiono wcześniej współczesny zintegrowany „silnik” serwomechanizmu ma wbudowany sensor kąta. Jest to kwadraturowy, sensor optyczny z indexem ( może też być uproszczony w prostych zastosowaniach ) , resolver lub sensor magnetyczny. Mikrokontrolery Microchipa i ST mają interface do sensora optycznego ale sprawa z resolverem i sensorem magnetycznym nie jest łatwa i osoba ze średnim doświadczeniem ma problem . Silnik BLDC z takimi sensorami nie ma już komutacyjnych sensorów Halla bo program załatwia sprawę.
-Rozbuduj / zmodyfikuj / stwórz program tak aby system Microchip pracował ( tak jak zawsze ) z przyłączonym silnikiem synchronicznym z optycznym sensorem kwadraturowym
-Czy system może działać poprawnie bez pamięci nieulotnej i pod jakimi warunkami ?
Ciąg dalszy ćwiczenia później.
