Составители: Б. С. КУРНЫШЕВ

М. А. СОЛОМАНИЧЕВ

Редактор В. Ф. ГЛАЗУНОВ

Сборник заданий и методические указания разработаны по курсу «Преобразовательная техика» и предназначены для студентов заочного факультета. Сборник содержит два раздела: задания по курсовому проекту и контрольным работам и методические указания по их выполнению. Цель сборника  обучение студентов основным приемам по расчету схем силовой электроники, содержащих мощные полупроводниковые тиристоры и диоды, и закрепление знания основных применяемых для этой цели расчетных соотношений и параметров, которые используются в инженерной практике.

Утвержден цикловой методической комиссией ЭМФ

РЕЦЕНЗЕНТ

кафедра электропривода и автоматизации промышленных установок ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина»

Введение

Дисциплина «Преобразовательная техника» (ПТ) является одним из базовых курсов специальности 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» (инженеры) и направления 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» (бакалавры, магистры). В основу сборника положены типовые схемы преобразователей, которые в настоящее время применяются в промышленности и составляют основу силовой полупроводниковой схемотехники.

Расчетные соотношения, приведенные в сборнике, апробированы на протяжении ряда лет в процессе курсового проектирования студентов кафедры электропривода и автоматизации промышленных установок и выполнения контрольных работ.

Цель сборника привить студентам навыки составления методик и программ для расчета полупроводниковых схем на основе теоретических знаний параметров и характеристик силовых полупроводниковых силовых элементов.

Для достижения указанной цели в сборнике приведены основные расчетные соотношения и методические указания по их применению.

Методики могут быть реализованы в различных современных математических средах (MathCAD,OrCAD,Matlab, Математика, Паскаль и др.).

Подход, который используется в сборнике, направлен на то, чтобы будущий специалист обладал способностью самостоятельно ориентироваться в силовой полупроводниковой схемотехнике, в которой нет готовых рецептов на все возможные случаи; в практике специалисту постоянно приходится сталкиваться с необходимостью решать новые схемотехнические задачи в силовой полупроводниковой электронике.

Если студенты дневных отделений имеют возможность консультироваться у преподавателей в течение семестра, то у студентов заочного факультета такая возможность чаще всего ограничена. Именно поэтому возникла задача разработки подробных методических указаний по расчету полупроводниковых схем для студентов-заочников.

1. Задание для контрольной работы

1.1. Варианты принципиальных схем силовых преобразователей

Схема преобразователя задается из следующих вариантов:

  1) рис. 1, а однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки переменного тока без диодов;

  2) рис. 1, б однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки переменного тока с диодами;

  3) рис. 1, в однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки переменного тока с двумя мостовыми схемами;

  4) рис. 1, г однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки переменного тока с одной мостовой схемой;

  5) рис. 1, д однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки переменного тока с реверсом и с двумя мостовыми схемами;

  6) рис. 1, е однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки переменного тока с реверсом;

  7) рис. 2, а однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки постоянного тока без диодов;

  8) рис. 2, б однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки постоянного тока с диодами;

  9) рис. 2, в однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки постоянного тока с двумя мостами;

10) рис. 2, г однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки постоянного тока с реверсом;

11) рис. 2, д однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки постоянного тока с реверсом и с двумя мостовыми схемами;

12) рис. 2, е однофазный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки постоянного тока с реверсом и с одной мостовой схемой;

13) рис. 2, ж однофазный реверсивный тиристорный двухполупериодный преобразователь для нагрузки постоянного тока с двумя мостовыми схемами без диодов;

14) рис. 3, атрехфазная нулевая реверсивная схема выпрямления;

15) рис. 3, бтрехфазная нулевая реверсивная схема выпрямления с двумя комплектами вторичных обмоток трансформатора;

16) рис. 3,  в  трехфазная нулевая реверсивная шестипульсная схема выпрямления;

17) рис. 3, гтрехфазная мостовая реверсивная схема выпрямления с двумя комплектами вторичных обмоток трансформатора;

18) рис. 3, двстречно-параллельная схема выпрямления;

19) рис. 3, еперекрестная схема выпрямления;

20) рис. 3, ждвенадцатипульсная схема выпрямления;

21) рис. 4, асимметричный тиристорный регулятор напряжения с включением тиристоров в «звезду» с нулевым проводом;

22) рис. 4, бсимметричный тиристорный регулятор напряжения с включением тиристоров в «звезду» без нулевого провода;

23) рис. 4, всимметричный тиристорный регулятор напряжения с включением тиристоров в «треугольник»;

25) рис. 4, гнесимметричный тиристорный регулятор напряжения с включением тиристоров в «звезду»;

26) рис. 4, дтиристорный регулятор напряжения с тремя тиристорами;

27) рис. 4, есимметричный реверсивный тиристорный регулятор напряжения.