- •1. Силовая электроника, определение, современное состояние и основные направления развития.
- •2. Основные задачи и проблемы, возникающие при проектировании силовых электронных устройств (сэу).
- •3. Обобщенная структурная схема и основные элементы сэу.
- •4. Использование сэу в системах управления, регулирования и контроля ла.
- •5. Использование сэу в системах преобразования электрической энергии на борту ла.
- •6. Обобщенная классификация сэу по различным признакам, преобразовательные сэу и сэу для получения управляющих воздействий.
- •7. Управляемые сэу, обобщенная структурная схема технологического объекта с управляемым сэу.
- •22. Характеристики выключения тиристора, время выключения (восстановление).
- •8. Классификация исполнительных сэу.
- •9. Классификация преобразовательных сэу.
- •10. Простые и комбинированные преобразователи и их структурные схемы.
- •17. Определение основных потерь в вентилях на низких частотах.
- •11. Роль эвм, микропроцессорной техники в развитии сэу.
- •12. Виды преобразования параметров электрической энергии, примеры использования преобразовательных сэу.
- •13. Основные пассивные компоненты, используемые в сэу: резисторы, конденсаторы, индуктивности, основные параметры и конструктивные особенности.
- •14. Силовые полупроводниковые приборы (спп), общие сведения, направления развития и классификация по степени управляемости.
- •15. Силовые диоды (вентили), физические основы и конструкция, система обозначений и маркировок, система параметров и характеристик, специальные группы параметров.
- •16. Эквивалентная тепловая схема силового диода, внутреннее и общее установившиеся тепловые сопротивления.
- •18. Составляющие дополнительных потерь в управляемых и неуправляемых спп.
- •19. Последовательное и параллельное соединение силовых диодов, расчет выравнивающих элементов.
- •20. Силовые стабилитроны и ограничители напряжения, условное обозначение, основные параметры и вах, области использования.
- •23. Система параметров тиристора по току и напряжению.
- •24. Система динамических параметров тиристора.
- •21. Тиристоры, структурная схема, двухтранзисторная модель и вах тиристора, условия и характеристики включения.
- •34. Принципы построения современных силовых биполярных транзисторов, основные параметры.
- •25. Характеристики управляющего перехода тиристора и параметры цепи управления.
- •26. Зависимости параметров тиристора от температуры, система обозначений и маркировок тиристора.
- •27. Базовая структура, обозначение, вах и параметры симистора, области использования симистора.
- •29. Базовые структуры и принцип действия запираемого тиристора и тиристора с комбинированным выключением.
- •28. Структура, обозначение и параметры тиристорных оптронов, области их использования.
- •33. Основные схемы устройств запирания тиристоров, определение схемного времени восстановления тиристоров.
- •30. Структура и вах тиристора-диода.
- •32. Требования, предъявляемые к управляющим импульсам тиристора, режимы работы генераторов управляющих импульсов.
- •36. Построение мощных переключающих элементов на основе пт. Преимущества и недостатки пт.
- •38. Временные диаграммы выключения igbt и зависимость напряжения открытого транзистора от температуры.
- •37. Структура, эквивалентная схема и графическое обозначение биполярных транзисторов с изолированным затвором (igbt), принцип действия, преимущества и недостатки.
- •39. Структура построения и схемы силовых полупроводниковых модулей (спм), области использования.
- •41. Структура и конструктивные особенности запираемых тиристоров типа gct и igbt, принцип действия, параметры и области использования.
- •42.Режимы работы спп в сэу и их характеристика.
- •44. Исполнительные сэу, классификация, области использования.
- •45. Импульсные усилители мощности, основные схемы, особенности работы, расчет элементов.
- •54. Преобразовательные сэу, классификация, области использования.
- •46. Способы формирования управляющих воздействий, структура управляющих схем для усилителей мощности.
- •51. Широтно-импульсные регуляторы (шир) постоянного тока, классификация, основные схемы и их особенности.
- •52. Регулировочная характеристика последовательных шир, расчет основных элементов.
- •53. Регулировочная характеристика параллельных шир, расчет основных элементов.
- •55 . Выпрямители одно и трехфазного питания, структура, классификация, основные эксплуатационные параметры и характеристики.
- •56. Основные схемы выпрямителей однофазного питания, временные диаграммы их работы на различные виды нагрузок, расчет основных параметров и характеристик.
- •1. Схема однополупериодного выпрямления
- •2. Двухполупериодная схема выпрямления с выводом нулевой точки
- •3. Однофазная мостовая схема выпрямления
- •57. Основные схемы выпрямителей трехфазного питания, временные диаграммы работы на различные виды нагрузок, расчет основных параметров и характеристик.
- •59. Временные диаграммы работы регулируемых выпрямителей трехфазного питания на различные виды нагрузок, регулировочная характеристика.
- •61. Структурные схемы систем управления регулируемыми выпрямителями и ивс, основные узлы и их реализация.
- •63. Автономные инверторы тока (аит), классификация, основные схемы, временные диаграммы работы, расчет основных параметров и характеристик, примеры использования в системах управления.
- •62. Автономные инверторы (аи), определение, назначение, классификация, области использования.
- •63. Автономные инверторы тока (аит), классификация, основные схемы, временные диаграммы работы, расчет основных параметров и характеристик, примеры использования в системах управления.
- •65. Автономные резонансные инверторы (аир), определение, классификация, физические процессы и особенности работы.
- •66. Основные схемы аир без встречных диодов, временная диаграмма работы, расчет основных параметров и характеристик, достоинства и недостатки.
- •67. Основные схемы аир со встроенными диодами и удвоением частоты, временные диаграммы работы, расчет основных параметров и характеристик.
- •68. Использование аир со встречными диодами и удвоением частоты в системах управления электротехнологических установок.
- •40. Силовые интеллектуальные приборы (сип), структура, классификация, особенности и защитные функции сип.
- •72. Структура быстродействующих систем защиты сэу при аварийных режимах, основные элементы и требования к ним.
13. Основные пассивные компоненты, используемые в сэу: резисторы, конденсаторы, индуктивности, основные параметры и конструктивные особенности.
Резисторы: По конструкции и материалу токопроводящего элемента резисторы подразделяются на проволочные и непроволочные. По назначению резисторы подразделяются на постоянные (нерегулируемые) и переменные (регулируемые). Основные параметры резисторов: номинальное значение сопротивления R±, допустимое отклонение от номинального значения, номинальная мощностьPr рассеяния. В зависимости от группы и свойств резисторов введена система сокращенных обозначений типов резисторов, состоящая из букв и цифр. Буквами обозначается группа резисторов: С — резисторы постоянные, СП — резисторы переменные. Цифры, стоящие после букв, обозначают конструктивную разновидность, например: 1 — непроволочные тонкослойные углеродистые; 2 — непроволочные тонкослойные металлопленочные и металлоокисные; 3__непроволочные композиционные пленочные; 4 — непроволочные композиционные объемные; 5 — проволочные. Кодированная маркировка номинальных значений сопротивлений резисторов и допустимых отклонений значений сопротивления от номинальных состоит из двузначного числа, указывающего номинальное значение сопротивления, и двух букв. Одна буква обозначает единицу измерения сопротивления, другая — допустимое отклонение его значения от номинального. Буква, обозначающая единицу измерения сопротивления, может стоять после числа, указывающего номинальное значение сопротивления перед ним или между цифрами, как бы вместо запятой десятичного числа. Е47, К47, 1МО, ПЭВ50- проволочный эмалестойкий водостойкий на 50 Вт.
Конденсаторы: используются в СУ в качестве элементов фильтров, в качестве коммутирующих, в элементах RC-цепочках защитных, для компенсации реактивной мощности. В зависимости от назначения и конструктивною исполнения выпускают конденсаторы: постоянной емкости, полупеременные (подстроечные), переменной емкости. Важнейшие характеристики, конструкция и область применения конденсаторов в основном определяются диэлектриком, разделяющим его обкладки. Эта особенность учитывается при классификации конденсаторов. Основными параметрами конденсаторов являются: номинальная емкость, допустимое отклонение от номинальной емкости, номинальное напряжение, температурный коэффициент емкости (ТКЕ), тангенс угла потерь, сопротивление изоляции между выводами или ток утечки. Емкость конденсатора измеряют в фарадах. На конденсаторах достаточно больших габаритных размеров указывают тип, номинальное напряжение, номинальную емкость, допустимое отклонение в процентах от номинального значения емкости и температурный коэффициент емкости. На некоторых конденсаторах указывается ТКЕ путем окраски конденсатора в определенный цвет или цветными метками. На малогабаритных конденсаторах обычно тип не указывают, а номинальные обозначения емкости и допустимые отклонения от них отмечают специальным кодом. Такое кодовое обозначение состоит из числа, определяющего номинальное значение емкости и двух букв, одна из которых обозначает единицу измерения емкости М10. Система классификации и обозначения конденсаторов состоит из четырех элементов. Первым элементом является одна или две буквы (К — конденсатор постоянной емкости, КП — конденсатор переменной емкости, КТ — конденсатор подстроечный); вторым — последующие цифры, указывающие на тип диэлектрика в конденсаторе и группу по рабочему напряжению. Например, число 10 обозначает, что конденсатор керамический, предназначен для работы при напряжениях до 1600 В; 22 — стеклокерамический, 23 — стеклоэмале-вый, 40 — бумажный, на напряжение до 1600 В с фольговыми обкладками. Третьим элементом является буква, указывающая назначение конденсатора в каждой данной группе: Ч — для работы в цепях переменного тока (для конденсаторов бумажных); У — для работы в цепях постоянного и переменного тока в импульсных режимах (для бумажных конденсаторов с металлизированными обкладками) и т. д. В качестве четвертого элемента используют цифры, обозначающие разновидность конденсаторов каждого типа.
Индуктивности: Устройство обычно представляет собой винтовую, спиральную или винтоспиральную катушку из одножильного или многожильного изолированного провода, намотанного на цилиндрический, тороидальный или прямоугольный каркас из диэлектрика или плоскую спираль, волну или полоску печатного или другого проводника. Также бывают и бескаркасные катушки. Намотка может быть как однослойной (рядовая и с шагом), так и многослойная (рядовая, внавал, «универсал»). Намотка «универсал» имеет меньшую паразитную ёмкость.Для увеличения индуктивности применяют сердечники из ферромагнитных материалов: электротехнической стали, пермаллоя, карбонильного железа, ферритов. Также сердечники используют для изменения индуктивности катушек в небольших пределах. Основным параметром катушки индуктивности является её индуктивность, которая определяет, какой поток магнитного поля создаст катушка при протекании через неё тока силой 1 ампер. Типичные значения индуктивностей катушек от десятых долей мкГн до десятков Гн. В соответствии с Публикацией IEC 62 для индуктивностей кодируется номинальное значение индуктивности и допуск, т.е. допускаемое отклонение от указанного номинала. Наиболее часто применяется кодировка 4 или 3 цветными кольцами или точками. Первые две метки указывают на значение номинальной индуктивности в микрогенри (мкГн), третья метка — множитель, четвертая — допуск. В случае кодирования 3 метками подразумевается допуск 20%. Цветное кольцо, обозначающее первую цифру номинала, может быть шире, чем все остальные. Первые две цифры указывают значение в микрогенри (мкГн), последняя — количество нулей. Следующая за цифрами буква указывает на допуск. Например, код 101J обозначает 100 мкГн ±5%. Если последняя буква не указывается —допуск 20%. Исключения: для индуктивностей меньше 10 мкГн роль десятичной запятой выполняет буква R, а для индуктивностей меньше 1 мкГн — буква N. 22N- 22 нГн ±20%. R10M- 0,10 мкГн±20%.