- •Основы преобразовательной техники Содержание курса лекций
- •Лекция № 1 Введение
- •Виды преобразований электрической энергии:
- •Область применения полупроводниковых преобразователей:
- •Преимущества электронных преобразователей:
- •Перспективы развития преобразовательной техники:
- •Цель изучения дисциплины:
- •Задачи изучения дисциплины:
- •Связь дисциплины с другими курсами:
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Лекция № 2 Основные процессы и виды вентильных преобразователей электрической энергии
- •1. Неуправляемый вентиль. Полупроводниковый диод (vd).
- •Вольт–амперная характеристика диода
- •2. Управляемый вентиль. Тиристор (vs).
- •Вольт–амперная характеристика тиристора
- •Вентили в цепях переменного тока
- •Полупроводниковый диод
- •2. Тиристор в цепи переменного тока
- •Способы коммутации вентилей
- •Понятие о выпрямлении напряжения и тока
- •Понятие об инвертировании
- •Основные типы вентильных преобразователей
- •1. Выпрямители
- •2. Инверторы
- •3. Реверсивные преобразователи
- •4. Преобразователи частоты
- •5.1. Регулируемые преобразователи переменного напряжения.
- •5.2. Регулируемые преобразователи постоянного напряжения.
- •Виды широтно–импульсной модуляции (шим):
- •Лекция № 3 Электронные преобразователи электрической энергии. Типы электронных преобразователей электрической энергии:
- •Электронные выпрямители
- •Блок схема выпрямителя
- •Функциональное назначение блоков
- •Типы исполнения блоков
- •Основные величины, характеризующие выпрямленное напряжение
- •Стабилизаторы:
- •Эксплуатационные характеристики преобразователей
- •Идеализация элементов схемы выпрямления
- •1. Идеализация трансформатора
- •Схемы замещения трансформатора
- •2 . Идеализация вентилей
- •Лекция № 4 Однофазные схемы выпрямления
- •1. Однополупериодная схема выпрямления с активной нагрузкой Rн
- •2. Однофазная мостовая схема выпрямления
- •3. Однофазная схема с выводом нуля трансформатора.
- •Лекция № 5 Трехфазные схемы неуправляемых выпрямителей
- •1. Трехфазная схема выпрямления с выводом нулевой точки трансформатора
- •2. Трехфазная мостовая схема (схема Ларионова)
- •Лекция № 6 Методика определения параметров схем выпрямления
- •Сравнительная характеристика схем выпрямления
- •Лекция № 7 Фильтрация выпрямленного напряжения
- •1. Пассивные фильтры 1.1. «с» фильтр
- •1.2. «L» фильтр
- •1.4. «П» образный фильтр
- •1.5. Многозвенные фильтры.
- •2 . Активные фильтры
- •Н еуправляемый выпрямитель с активно–емкостной нагрузкой
- •Схемы умножения напряжения
- •1 . Схема удвоения напряжения Uн.
- •2 . Каскадная схема умножения uh (в 6 раз).
- •Работа неуправляемого выпрямителя н а активно – индуктивную нагрузку (r–l)
- •Лекция № 8 Внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя при различных видах нагрузки
- •Стабилизаторы напряжения Uн и тока Iн
- •Параметрические стабилизаторы напряжения
- •Стабилизаторы компенсационного типа
- •1. Стабилизатор с последовательным соединением регулирующего элемента
- •2. Стабилизатор с параллельным соединением регулирующего элемента
- •Стабилизаторы в интегральном исполнении
- •Компенсационные стабилизаторы импульсного действия
- •1. Стабилизаторы с шим
- •2. Стабилизатор релейного типа
- •Стабилизаторы тока
- •1. Параметрические стабилизаторы тока
- •2. Компенсационные стабилизаторы тока.
Министерство образования Российской Федерации
Сибирский государственный индустриальный университет
Кафедра автоматизированного электропривода
и промышленной электроники
Основы преобразовательной техники Содержание курса лекций
г. Новокузнецк, 2004 г.
УДК 621.314.6
(075)
Изложено тезисное содержание курса лекций в соответствии с рабочей программой дисциплины «Основы преобразовательной техники». Приведено распределение часов по видам учебных занятий и семестрам, а также постраничные ссылки на учебную литературу по материалам каждой лекции.
Пособие предназначено для студентов специальности 200400 – «Промышленная электроника», но может быть полезным студентам специальности 180400 – «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» при изучении курса «Промышленная электроника и преобразовательная техника», а также другим специальностям электротехнического цикла.
Рецензент – кафедра электротехники и электрооборудования Сибирского государственного индустриального университета.
Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.
Лекция № 1. Введение. Виды преобразований электрической энергии. Область применения полупроводниковых преобразователей. Преимущества электронных преобразователей. Перспективы развития преобразовательной техники. Цель изучения дисциплины. Задачи изучения дисциплины. Связь дисциплины с другими курсами. Основная и дополнительная литература……………………………………………………………………...5
Лекция № 2. Основные процессы и виды вентильных преобразователей электрической энергии. Вентили в цепях переменного тока. Понятие о выпрямлении напряжения и тока. Понятие об инвертировании. Основные типы вентильных преобразователей…………………7
Лекция № 3. Электронные преобразователи электрической энергии. Типы электронных преобразователей электрической энергии. Эксплуатационные характеристики преобразователей. Идеализация элементов схемы выпрямления……………………………...14
Лекция № 4. Однофазные схемы выпрямления…………………………..……………..19
Лекция № 5. Трехфазные схемы неуправляемых выпрямителей…………..…………..23
Лекция № 6. Методика определения параметров схем выпрямления. Сравнительная характеристика схем выпрямления……………………………………………………………….26
Лекция № 7. Фильтрация выпрямленного напряжения. Неуправляемый выпрямитель с активно–емкостной нагрузкой. Схемы умножения напряжения. Работа неуправляемого выпрямителя на активно – индуктивную нагрузку (R–L)………………………………………28
Лекция № 8. Внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя при различных видах нагрузки. Стабилизаторы напряжения Uн и тока Iн. Параметрические стабилизаторы напряжения. Стабилизаторы компенсационного типа. Стабилизаторы тока…………………36
Лекция № 9. Неуправляемые преобразователи большой и средней мощности. Особенности работы преобразователей большой и средней мощности……………………….45
Лекция № 10. Параллельное и последовательное соединение вентилей. Охлаждение вентилей…………………………………………………………………………………………….47
Лекция № 11. Необходимость уменьшения потока вынужденного намагничивания……...50
Лекция № 12. Регулируемые преобразователи постоянного напряжения. Однофазный управляемый выпрямитель с активной нагрузкой………………………………………………52
Лекция № 13. Управляемые преобразователи ведомые сетью. Однофазный выпрямитель с активно-индуктивной нагрузкой. Многофазные управляемые выпрямители……………….60
Лекция № 14. Нагрузка на встречную ЭДС. Характеристики многофазного управляемого преобразователя……..……………………………………………………………65
Лекция № 15. Инверторы. Понятие о процессе инвертирования. Инверторы ведомые сетью. Входная и ограничительная характеристики инвертора………………………………..69
Лекция № 16. Режимы работы трехфазного мостового управляемого преобразователя. Режимы работы в зависимости от угла коммутации……………………………………………73
Лекция № 17. Полная внешняя характеристика трехфазного управляемого преобразователя. Трехфазный мостовой инвертор. Входная и ограничительная характеристика инвертора………………………………………………………………………...76
Лекция № 18. Реверсивные преобразователи. Однокомплектный преобразователь с реверсом. Двухкомплектные реверсивные преобразователи…………………………………...79
Лекция № 19. Способы управления вентильными группами двухкомплектного реверсивного преобразователя. Процесс реверса при раздельном управлении. Процесс реверса вентильных групп при совместном управлении……………………………………….82
Лекция № 20. Уравнительный ток. Построение уравнительного тока. Способы ограничения уравнительного тока………………………………………………………………..85
Лекция № 21. Согласование углов регулирования выпрямительной и инверторной групп реверсивного преобразователя. Сравнительная характеристика законов согласования. Особенности согласованного управления вентильными группами. Требования к СИФУ реверсивного преобразователя……………………………………………………………………88
Лекция № 22. Функциональная схема серийно выпускаемого преобразователя с раздельным управлением вентильными группами. Типы исполнения системы управления преобразователем при раздельном управлении вентильных групп……………………………91
Лекция № 23. Сканирующее ЛПУ. Сравнительная характеристика БРУ…………………..95
Лекция № 24. Согласование углов регулирования ВГ преобразователя с раздельным управлением. Сравнительная характеристика раздельного и совместного управления ВГ реверсивного преобразователя……………………………………………………………………97
Лекция № 25. Преобразователи частоты. Функциональная схема непосредственного преобразователя частоты. Трехфазная нулевая схема НПЧ……………………………………99
Лекция № 26. Принцип формирования выходного напряжения. Требуемый закон изменения угла для формирования Евых. Характеристика управления НПЧ. Особенности характеристик НПЧ………………………………………………………………………………102
Лекция № 27. Гармонический состав токов в вентильных и сетевых обмотках преобразовательного трансформатора при различных видах схем…...………………………118
Лекция № 28. Коэффициент мощности управляемых преобразователе….…….…………119
Лекция № 29. Способ повышения коэффициента мощности………………………………121
Лекция № 30. Аварийные режимы работы преобразователей…..…………….……………127
Лекция № 31. Способы защиты от аварийного режимы………...…………………………130
Лекция № 32. СИФУ тиристорных преобразователей….….……………………………….135
Лекция № 33. Синхронные СИФУ…………………………..………………………………..137
Лекция № 34. Типовые узлы многоканальной аналоговой СИФУ……………..………….144
Лекция № 35. Способы синхронизации БУ различных схем……………………….………147
Лекция № 36. Типовые узлы аналоговой СИФУ…………… ………………………………148