Министерство образования и науки республики казахстан
Казахский Национальный Технический Университет имени К.И.Сатпаева
Институт автоматики и телекоммуникации
Кафедра «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»
Методическое указание
по проведению практических работ
по дисциплине «Электропитание радиоэлектроники и телекоммуникации»
для специальности:
050719 «Радиотехника, электроника и телекоммуникации» Алматы 2011 Практические занятия
Занятие носит практический характер. Выполняя их, студент приобретает навыки самостоятельной инженерной работы. Для каждого студента предусмотрено индивидуальное задание при выполнении практического занятия.
Номер заданного варианта должен соответствовать номеру списка группы, если последние номера списка превышают количество вариантов задания, то номер варианта задания выбирается по последней цифре (номера варианта выбирают из таблиц задания, причем для каждого практического занятия свое задания).
Практическое занятие № 1 и 2
Выбор и расчет полупроводниковых управляемых тиристоров при одно фазном питании.
Цель работы: Научить навыкам расчета и определения параметров тиристоров по заданным техническим данным.
Задание: Рассчитать и определить параметры выпрямителя по заданным техническим данным.
При
заданном напряжении переменного тока
на входе U
и выпрямленного напряжения
,
а также мощности на нагрузке P2
определить:
угол включения тиристора
,
в градусах;ток в нагрузке
,
в амперах;обратное напряжение на тиристорах
,
в вольтах;значение емкости конденсатора, в мкФ;
выбрать тип тиристора и определить его параметры;
нарисовать кривую напряжения на нагрузке при активном сопротивлении без конденсатора;
нарисовать кривую напряжения на нагрузке при подключении конденсатора.
Методические указания: Номер заданного варианта выбирают из таблицы 1, схему преобразования и расчетные формулы выбирают из таблицы 2.
Расчет полупроводниковых выпрямителей сводиться к определению нужного числа последовательно установленных тиристоров в ветви и числа параллельных ветвей в зависимости от числа фаз питающей сети.
В зависимости от схемы преобразования и от количества тиристоров в схеме, в общем случае, зависимость между выпрямленным напряжением и заданным напряжении переменного тока на входе U определяется следующим выражением
,
где
- коэффициент преобразования, и
-
зависимость между выпрямленным
напряжением
и заданным напряжением переменного
тока на входе U
преобразователя, которые приведены
в таблице 2.
Мощность нагрузки при активном сопротивлении равна, в Вт
.
Активное сопротивление нагрузки равно, в Омах
.
Значение емкости конденсатора, в мкФ определяется выражением
.
В зависимости от схемы преобразования и расчетных параметров выбирают тип тиристора из таблицы 3.
Таблица 1
№ варианта |
Схема преобразования на тиристорах |
Напряжение переменного тока на входе, U в вольтах |
Частота переменного напряжения f, в Гц |
Напряжение на нагрузке Ud, в вольтах |
Мощность нагрузки P2, в кВт
|
1 |
2 |
3 |
4 |
3 |
5 |
1 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
220 |
50 |
24 |
4,0 |
2 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
220 |
500 |
24 |
6,0 |
3 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
380 |
400 |
36 |
2,8 |
4 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
220 |
60 |
24 |
2,6 |
5 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
36 |
50 |
12 |
0.4 |
6 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
24 |
50 |
12 |
0,3 |
7 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
127 |
200 |
24 |
2,0 |
8 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
220 |
60 |
24 |
0,54 |
9 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
220 |
50 |
12 |
3,4 |
10 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
220 |
50 |
36 |
2,2 |
11 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
380 |
60 |
36 |
6,5 |
12 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
220 |
60 |
36 |
4,4 |
13 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
36 |
500 |
24 |
1,3 |
14 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
24 |
500 |
12 |
1,2 |
15 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
127 |
500 |
12 |
0,54 |
16 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
127 |
200 |
24 |
0,6 |
17 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
220 |
50 |
24 |
4,5 |
18 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
36 |
200 |
12 |
0,6 |
19 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
220 |
50 |
24 |
0,64 |
20 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
380 |
50 |
127 |
5,3 |
21 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
220 |
60 |
127 |
2,2 |
22 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
36 |
500 |
12 |
1,4 |
23 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
24 |
50 |
12 |
0,6 |
24 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
110 |
200 |
36 |
0,2 |
25 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
127 |
400 |
24 |
0,6 |
26 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
220 |
50 |
24 |
2,4 |
27 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
220 |
50 |
36 |
3,3 |
28 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
380 |
50 |
220 |
5,2 |
29 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
220 |
50 |
127 |
3.4 |
30 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
36 |
500 |
24 |
1,6 |
31 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
220 |
50 |
127 |
2,8 |
32 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
220 |
50 |
36 |
2,6 |
33 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
36 |
400 |
12 |
1,4 |
34 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
24 |
500 |
12 |
1,3 |
35 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
127 |
500 |
36 |
0,2 |
36 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
127 |
200 |
110 |
0,4 |
37 |
Однофазная мостовая двухполупериодная |
220 |
50 |
110 |
2,6 |
38 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 1 |
36 |
50 |
12 |
1.4 |
39 |
Мостовая двухполупериодная полууправляемая 2 |
24 |
200 |
12 |
1.2 |
40 |
Мостовая двухполу периодная с нулем |
220 |
400 |
110 |
0,2 |
Таблица 2
Название схемы |
Схема
I
|
Выпрямленное напряжение на нагрузке |
Обратное напряжение на диоде |
Выпрямленный ток в нагрузке |
Расчетная мощность на входе выпрямителя |
Однополу периодная
|
Ud =0,45U Uобр =3,14 Ud Id = 0,63I
|
|
|
|
S = 3,49Pd
|
М периодная |
|
|
|
|
|
Мостовая двухполу периодная с нулем |
Rн 
Ud =0,9U Uобр =3,14 Ud Id = 1,27I
~ U 
Ud Id
|
|
|
S = 1,74Pd
|
|
Трехфаз- ная мостовая с нулем |
|
|
|
|
|
остовая
двухполу
Таблица 2
|
Название схемы |
Схема |
Выпрямленное напряжение на нагрузке |
Обратное напряжение на тиристоре |
||||
|
Мостовая двухполу периодная |
|
|
|
||||
Мостовая двухполу периодная с нулем |
|
|
|
|
||||
|
Мостовая двухполу периодная полууправляемая 1 |
|
|
|
||||
|
Мостовая двухполу периодная полууправляемая 2 |
|
|
|
||||
Таблица значений
, в градусах |
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
90 |
|
0,966 |
0,866 |
0,707 |
0,5 |
0,26 |
0,00 |
Тип тиристора |
Максимально допустимый ток в открытом состоянии, А |
Импульсное напряжение в закрытом состоянии, В, не менее |
Время выключения, мкс, не более |
Критическая скорость нарастания напряжения, В/мкс |
2У111А |
(15) |
300(400) |
(80) |
20 |
2У111Б |
20 |
|||
2У111В |
100 |
|||
2У111Г |
100 |
|||
2У113А |
0,3(100) |
500(600) |
- |
10 |
2У113Б |
0,3(100) |
300(400) |
- |
10 |
2У202Д |
(30) |
100 |
300(0,2) |
150 |
2У202Е |
100 |
|||
2У202Ж |
200 |
|||
2У202И |
200 |
|||
2У202К |
300 |
|||
2У202Л |
300 |
|||
2У202М |
400 |
|||
2У202Н |
400 |
|||
2У215А |
6(250) |
750(1000) |
|
150 |
2У215Б |
550(880) |
|||
2У220А |
6(100) |
800(1000) |
|
50 |
2У220Б |
75 |
|||
2У220В |
50 |
|||
2У220Г |
75 |
|||
2У220Д |
600(800) |
50 |
||
2У220Е |
600(800) |
75 |
||
2E221А |
3,2(100) |
500(800) |
0,1 |
6 |
2У221Б |
500(800) |
4 |
||
2У221В |
400(600) |
15 |
||
2Т112-10 |
10 |
100…1200 |
100; 63 |
200; 500; 1000 |
2Т122-25 |
25 |
100...1200 |
100; 63 |
200; 500;1000 |
2Т132-25 |
25 |
1300...2000 |
250; 160; 100 |
200; 500; 1000; |
ТЧ-25С |
25 |
500...800 |
20; 30 |
100; 200 |
ТЧ-50С |
50 |
|||
ТЧ-100С |
100 |
|||
2ТБ153-1000 |
1000 |
500...1100 |
40; 50; 63 |
200; 320;500; 1000 |
2ТБ233-400 |
400 |
32; 40; 50; 63 |
||
2ТБ271-250 |
250 |
32; 40; 50; 63 |
||
3ТОПБ132 |
32 |
100...300 |
2,3; 2,5; 6,3 |
500...1000 |
3ТОПБ132Х |
50 |
6,3; 8; 12,5 |
||
3ТОПБ132Х |
63 |
8; 12,5 |
Таблица 3