- •Е. М. Кузнецов, о. А. Лысенко силовая электроника
- •Оглавление
- •1. Краткое описание системы multisim
- •Обзор компонентов
- •Виртуальные приборы
- •Экспорт данных в Excel
- •Общие правила моделирования
- •Топология схем
- •Упражнение
- •2. Силовые полупроводниковые диоды
- •2.1. Общие сведения из теории
- •Диоды Шоттки
- •2.2. Лабораторная работа «исследование характеристик и параметров силовых полупроводниковых диодов»
- •Описание виртуальной лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Модели диодов
- •Результаты измерений и расчетов
- •Результаты измерений и расчетов динамических параметров
- •Модули силовых биполярных транзисторов фирмы Mitsubishi
- •Интегральные драйверы управления модулями силовых транзисторов фирмы Mitsubishi
- •Основные параметры некоторых mosfet-транзисторов
- •Силовые модули на mosfet-транзисторах
- •3.2. Лабораторная работа «исследование характеристик и параметров силовых полупроводниковых транзисторных ключей»
- •Описание виртуальной лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Исследуемые модели силовых транзисторов
- •Статические и динамические параметры силовых транзисторных ключей
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Выпрямители
- •4.1. Общие сведения из теории
- •Эксплуатационные характеристики выпрямителей
- •Эквивалентные схемы и расчетные формулы
- •Основные соотношения для неуправляемых выпрямителей
- •Выпрямитель с активно-индуктивной нагрузкой
- •Эффект коммутации в выпрямителях
- •Управляемые выпрямители
- •Лабораторная работа «исследование однофазного двухтактного выпрямителя»
- •Указания к выполнению работы
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Результаты исследований
- •Результаты Фурье-анализа
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Лабораторная работа «исследование трехфазного управляемого выпрямителя с нулевым выводом»
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Характеристики управляемого выпрямителя
- •Регулировочная характеристика
- •Спектральный состав входного тока управляемого выпрямителя
- •Спектральный состав выходного напряжения управляемого выпрямителя
- •Контрольные вопросы
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Характеристики управляемого выпрямителя
- •Регулировочная характеристика
- •Спектральный состав входного тока управляемого выпрямителя
- •Спектральный состав выходного напряжения управляемого выпрямителя
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •5. Ведомые инверторы
- •5.1. Краткие сведения из теории
- •Переход от выпрямительного к инверторному режиму работы
- •Регулировочные и внешние характеристики ведомого инвертора
- •Условия устойчивой работы инвертора
- •5.2. Лабораторная работа Исследование трехфазного вентильного преобразователя с нулевым выводом в режиме инвертирования
- •Указания к выполнению работы
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Характеристики ведомого инвертора
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •6. Курсовая работа
- •Задания к курсовой работе Задание 1
- •Задание 2
- •Задание 3
- •Задание 4
- •Задание 5
- •Числовые варианты к курсовому проекту
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения
- •П 1. Краткий перечень терминов и определений, используемых в силовой электронике
- •П 2. Параметры силовых полупроводниковых приборов
Регулировочная характеристика
|
|
150 |
120 |
90 |
60 |
30 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.
Исследовать спектральный состав (до
девятой гармоники) тока потребления и
спектральный состав выпрямленного
напряжения управляемого выпрямителя
при одном значении угла
(задается преподавателем). Фурье- анализ
в точках «14», «3» провести по методике,
изложенной в п. 3 (с. 66) предыдущей работы.
Для расчета порядка ν и амплитудных
значений
гармонических составляющих тока на
входе выпрямителя воспользоваться
формулами:
,
(4.57)
Для
расчета порядка
гармонических составляющих выпрямленного
напряжения воспользоваться формулой
,
(4.58)
где n = 1, 2, 3 … – последовательный ряд чисел. Результаты измерений занести в табл. 4.6 и 4.7.
Таблица 4.6
Спектральный состав входного тока управляемого выпрямителя
|
|
| |||||||||
|
Номер гарм. сост. () |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
|
Изм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Таблица 4.7
Спектральный состав выходного напряжения управляемого выпрямителя
|
|
| ||||||||||||||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | ||||||||||||
|
|
Изм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||
Содержание отчета
Схема виртуальной установки.
Формулы для расчета основных характеристик управляемого выпрямителя.
Внешние характеристики выпрямителя, таблица 4.4.
Энергетические характеристики выпрямителя.
Осциллограммы мгновенных значений входного и выходного напряжений управляемого выпрямителя.
Регулировочная характеристика выпрямителя, таблица 4.5.
Спектральный состав входного тока и выходного напряжения управляемого выпрямителя, таблицы 4.6, 4.7.
Выводы по работе.
Контрольные вопросы
1.
Что такое угол задержки включения
тиристора
?
2. От какой точки он отсчитывается на временных диаграммах?
3. Что такое регулировочная характеристика?
4. Что такое внешняя (нагрузочная) характеристика?
5. Как влияет обратный (нулевой) диод на составляющие полной мощности управляемого выпрямителя и почему?
6. Что такое мощность искажений?
7. Что такое коэффициент искажений?
8. Что такое основная гармоническая составляющая тока и напряжения?
9. В чем заключается принцип импульсно-фазового управления выходным напряжением выпрямителя?
Лабораторная работа «ИССЛЕДОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ТРЕХФАЗНОГО МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ»
Цель работы: исследование трехфазного мостового управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с противоЭДС; исследование внешней, энергетических и регулировочных характеристик; определение гармонического состава тока потребления трехфазного управляемого выпрямителя.
Указания к выполнению работы
Трехфазная мостовая схема получила преимущественное применение при построении управляемых выпрямителей трехфазного тока. Несимметричная мостовая схема (рис. 4.18) характеризуется тем, что содержит в два раза меньшее число тиристоров, чем симметричная мостовая схема (рис. 4.7, д), и потребляет из сети меньше реактивной мощности. По сравнению с симметричным двухтактным выпрямителем входной ток несимметричной схемы имеет как нечетные, так и четные гармоники, что приводит к ухудшению мощности искажений.
При активно-индуктивной нагрузке с противоЭДС и обратным диодом ток в цепи нагрузки получается идеально сглаженным и непрерывным практически во всем диапазоне регулирования (рис. 4.19).
Максимальное выпрямленное напряжение у несимметричного мостового управляемого выпрямителя
(4.59)

Рис. 4.18. Несимметричный трехфазный мостовой выпрямитель
Это
напряжение имеет частоту основной
гармоники, составляющую
.
Время задержки
включения тиристоров в миллисекундах
определяется по формуле
(4.60)

Рис. 4.19. Выпрямленное напряжение и сглаженный ток при угле управления α = 19

,
град
,
В
,
град
,
А
,
град
,
град
,
В
,
град