Силовая преобразовательная техника

ЛИТЕРАТУРА

1.Розанов, Ю.К. Основы силовой преобразовательной техники. – М.: Энергия,

1979. – 392 с.

2.Чебовский, О.Г., Моисеев, Л.Г., Недошивин, Р.П. Силовые полупроводниковые приборы: справочник. – М.: Энергоиздат, 1985. – 400 с.

3.Бурков, А.Т. Электронная техника и преобразователи. – М.: Транспорт,

1999.

4.Розанов, Ю.К. Основы силовой электроники. – М.: Энергоатомиздат, 1992.

–295 с.

5.Полупроводниковые выпрямители / Под ред. Ф.Н. Ковалева и Г.П. Мостковой. – М.: Энергия, 1978. – 448 с.

6.Управляемый выпрямитель в системах автоматического управления / Под ред. А.Д. Поздеева. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 352 с.

7.Чиженко, И.М., Руденко, В.С., Сенько, В.И. Преобразовательная техника. – Киев: Вища школа, 1978. – 424 с.

8.Справочник по преобразовательной технике / Под ред. И.М. Чиженко. – Киев: Техника, 1978. – 447 с.

9.Сен, П. Тиристорные электроприводы постоянного тока. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 232 с.

10.Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями / Е.Н. Зимин, В.Л. Кацевич, С.К. Козырев. – М.: Энергоатомиздат,1981. – 192 с.

11.Засорин, С.Н., Мицкевич, В.А., Кучма, К.Г. Электронная и преобразовательная техника. – М.: Транспорт, 1981. – 319 с.

12.Электронные устройства электромеханических систем. Ю.К. Розанов [и др.]. –

М.: Academia, 2004. – 270 с.

13.Забродин, Ю.С. Промышленная электроника. – М.: Высшая школа, 1982. – 496 с.

14.Гутников, В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. – Л.: Энергоатомиздат, 1988. – 304 с.

15.Алексеенко, А.Г., Коломбет, Е.А., Стародуб, Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. – М.: Сов. радио, 1980. – 224 с.

16.Справочник по электрическим машинам. В 2 т. Т.1 / Под ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 456 с.

17.Интегральные микросхемы / Под ред. Б.В. Тарабрина. – М.: Радио и связь,

1984. – 528 с.

18.Уильямс, Б. Силовая электроника: приборы, применение, управление. Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1993. – 240 с.

19.Алиев, И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. – М.: Высшая школа, 2000. – 255 с.

20.Электротехнический справочник. В 3 т. / Под общ. ред. В.Г. Герасимова [и др.]. – 7-е изд. – М.: Энергоатомиздат, 1988.

21.Перельман, Б.Л. Полупроводниковые приборы. Справочник. – М.: Солон Микротех, 1996. – 452 с.

22.Резисторы: справочник / Под ред. И.И. Четверткова. – М.: Энергоиздат,

1981. – 352 с.

301

302

Учебное издание

ГУЛЬКОВ Геннадий Игнатович УЛАЩИК Николай Михайлович

СИЛОВАЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Методическое пособие

к курсовому проектированию для студентов специальности 1-53 01 05

«Автоматизированные электроприводы»

Редактор Л.Н. Шалаева Компьютерная верстка О.В. Дубовик

Подписано в печать 15.05.2007. Формат 60 841/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Гарнитура Таймс.

Усл. печ. л. 5,23. Уч.-изд. л. 4,09. Тираж 200. Заказ 145.

Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. ЛИ № 02330/0131627 от 01.04.2004.

220013, Минск, проспект Независимости, 65.

303

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов»

Н.М. Улащик Д.С. Васильев

СИЛОВАЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Лабораторный практикум для студентов специальности 1- 53 01 05

«Автоматизированные электроприводы»

М и н с к Б Н Т У

2 0 1 3

304

УДК 621.314.632 (075.8) ББК 31.264

У 94

Составители:

Н.М.Улащик, Д.С.Васильев

Рецензенты:

Ю.Е.Лившиц, А.А.Мигдаленок

Улащик, Н.М., Васильев Д.С.

У 94 Силовая преобразовательная техника: лабораторный практикум для студентов специальности 1-53 01 05 «Автоматизированные электроприводы» / Н.М.Улащик, Д.С.Васильев. - Минск: БНТУ,2013.- 68 с.

ISBN 978-985-550-021-7.

В лабораторном практикуме приводятся методические материалы, необходимые для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Силовая преобразовательная техника», касающихся изучения однофазных и трехфазных выпрямителей, одноключевых ШИП, тиристорных и транзисторных регуляторов напряжения, автономных инверторов напряжения.

Приведены сведения, касающиеся составления имитационных моделей на основе блоков из библиотек разделов Simulink и SimPowerSystems программы Mathworks Matlab версии R2012a, которые позволяют смоделировать процессы, происходящие в различных электротехнических устройствах и преобразователях электрической энергии. В качестве иллюстраций к изучаемым вопросам приводятся примеры имитационных моделей преобразователей с настройками параметров основных блоков этих моделей и временные диаграммы процессов, происходящих в схемах исследуемых преобразователей электрической энергии.

Содержание

Лабораторная работа №1

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ОДНОПОЛУПЕРИОДНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ………………………….…...307

Лабораторная работа №2

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ………………………………………………………………315

Лабораторная работа №3

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ………………………………………………………………326

Лабораторная работа №4

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКЛЮЧЕВЫХ ШИП………...…………………………………………………………………….339

Лабораторная работа №5

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТИРИСТОРНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ........……………………………………………………………..347

Лабораторная работа №6

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОНОМНЫХ ИНВЕРТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ.....……….…………………………………….353

Список использованных источников……..……………….…………………….367

306

Лабораторная работа №1

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ОДНОПОЛУПЕРИОДНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Цель работы: приобретение навыков работы в системе MATLAB – Simulink на примере моделирования однофазного однополупериодного выпрямителя; исследование электромагнитных свойств указанного выпрямителя.

Введение

Библиотека имитационного моделирования Simulink в системе MATLAB позволяет смоделировать процессы, происходящие в различных электротехнических устройствах и полупроводниковых преобразователях электрической энергии (ППЭЭ).

На основании принципиальных схем различных ППЭЭ с использованием блоков библиотеки Simulink и, в частности, ее модуля SimPowerSystem можно составить имитационные модели необходимых преобразователей и исследовать их электромагнитные свойства.

однофазного однополупериодного неуправляемого и управляемого выпрямителей при питании от однофазной сети переменного тока, работающих на активную и активно-индуктивную нагрузки (схемы должны содержать

имитационные модели выпрямителей.

2.1Ввести параметры напряжения источника питания, параметры диода, сопротивления R и индуктивности L нагрузки (задаются преподавателем), параметры защитной R-С цепи ; при составлении имитационной модели управляемого выпрямителя ввести ещё и параметры управляющих импульсов ГИ (угол открывания α задается преподавателем);

2.2Выбрать метод численного решения дифференциальных уравнений, шаг и время расчета;

307

2.3. Осуществить расчет.

3.В результате расчета получить кривые тока iн=f(t) и напряжения uн=f(t) нагрузки, кривые напряжения сети u1=f(t), напряжения на диоде uVD=f(t) при активной и активно-индуктивной нагрузках.

4.По результатам расчетов:

4.1Сделать вывод о влиянии индуктивности L на форму кривой тока нагрузки iн=f(t);

4.2Аналитически рассчитать максимальное, действующее и среднее значение тока при активной нагрузке и среднее значение - при активноиндуктивной нагрузке и сравнить данные значения со значениями, полученными в результате моделирования.

4.3Проанализировать форму напряжения на диоде, указав значения напряжения на нем в открытом и закрытом состояниях.

Содержание отчета

1.Цель работы.

2.Полные принципиальные электрические схемы однофазного

однополупериодного неуправляемого и управляемого выпрямителей при питании от однофазной сети переменного тока, работающих на активную и активно-индуктивную нагрузки.

3.Имитационные модели однофазного однополупериодного выпрямителя с указанием введенных параметров напряжения источника питания, диода, R и L нагрузки, параметров защитной R-С цепи и параметров управляющих импульсов ГИ.

4.Графики: напряжения сети u1=f(t), тока iн=f(t) и напряжения uн=f(t)

нагрузки, тока iVD=f(t) и напряжения uVD=f(t) диода при активной и активноиндуктивной нагрузках.

5. Вывод о влиянии индуктивности L на форму кривой тока нагрузки iн=f(t).

Исходные данные для моделирования:

~U1=220В;

Rнагр=44Ом.

308

Рисунок 1.1 - Имитационная модель однофазного однополупериодного неуправляемого выпрямителя

Рисунок 1.2 - Параметры настройки блока AC Voltage Source

Рисунок 1.3 – Параметры настройки блока Diode

309

Рисунок 1.4 - Временные диаграммы работы однофазного однополупериодного неуправляемого выпрямителя при работе на R- нагрузку.

310