- •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
Содержание отчета
1. Схема виртуальной установки с пояснением ее состава.
2.
Формулы для расчета основных параметров
и характеристик ведомого инвертора.
3. Результаты проведенных исследований, представленные в виде табл. 5.1.
4.
Для
одного из расчетов временные зависимости
напряжения
и тока
(экран осциллографа), а также результаты
Фурье-анализа (экран осциллографа).
5. Регулировочные характеристики ведомого инвертора.
6. Энергетические характеристики ведомого инвертора.
7. Выводы по работе.
Контрольные вопросы
1. Что такое инвертирование?
2. Что является формальным признаком источника и потребителя электрической энергии?
3. Что такое ведомый инвертор?
4. Какова область применения ведомых инверторов?
5. От чего зависит мощность, передаваемая инвертором в cеть переменного тока, и как ее можно регулировать?
6. Каков вид внешних и регулировочной характеристик ведомого инвертора в режиме непрерывного тока?
7. Каков вид внешних и регулировочной характеристик ведомого инвертора в режиме прерывистого тока?
8. Какие факторы и как влияют на наклон внешних характеристик?
9. Чем определяетcя время восстановления управляющих свойств тиристоров в инверторах, ведомых cетью?
10. Что такое ограничительная характеристика инвертора?
11. Как снимается ограничительная характеристика?
12. Что такое опрокидывание инвертора?
13.
Как выбираетcя
угол
?
14.
Как выбираетcя
угол
?
15. Задача:
ведомый
инвертор выполнен по трехфазной нулевой
схеме без трансформатора и подключен
к сети 220 В. Суммарное активное сопротивление
потерь в цепи постоянного тока cоставляет
0,2 Ом, ЭДС источника
,
ток
Определить:
угол опережения включения тиристора
,
дей- ствующее значение тока
,
отдаваемого инвертором в сеть.
6. Курсовая работа
Курсовая работа посвящена расчету неуправляемых выпрямителей, питающих активную (омическую), активно-индуктивную и активно-емкостную нагрузку. Примером активной нагрузки являются промышленные нагревательные установки. Активно-индуктивными потребителями служат обмотки электрических машин и электромагнитов, соленоиды, втягивающие катушки электроаппаратов, а также другие потребители, питаемые через индуктивный фильтр. Активно-емкостными нагрузками выпрямителей являются конденсаторные накопители энергии, получающие все более широкое применение в различных отраслях промышленности.
Задания к курсовой работе Задание 1
В неуправляемом выпрямителе с активной нагрузкой (без потери напряжения в фазах выпрямления) известны средние значения выпрямленного напряжения U0 и тока I0.
Требуется:
Определить рациональный тип схемы выпрямителя (следует помнить, что в трехфазной двухтактной схеме вентильные обмотки трансформатора могут соединяться либо «звездой», либо «треугольником»). Вычертить принципиальную и эквивалентную схемы этого выпрямителя.
Вычислить частоту fп(1) и коэффициент пульсаций Kп(1) выпрямленного напряжения u0 по основной (первой) гармонике; величину сопротивления R0 нагрузки и ее мощность P0, среднее Iпр.V и эффективное Iэфф.V значения прямого тока iпр.V вентиля, действующие значения фазных ЭДС E2 и тока I2 вентильных обмоток трансформатора.
Вычертить, соблюдая масштаб по оси ординат и по оси абсцисс
,
кривые мгновенных значений: фазных ЭДСe2,
выпрямленного напряжения u0
(отметить уровень U0)
и обратного напряжения uобр.V
на вентиле (отметить уровень Umax.v),
а также тока i2
вентильной обмотки трансформатора
(отметить уровень I2)
и прямого тока iпр.V
вентиля (отметить уровни Iпр.V
и Iэфф.V).
Рекомендации: для выполнения задания 1 необходимо изучить материал по работе неуправляемых выпрямителей в классификационном режиме [ с. 47–53].
