- •Основы энергетической электроники
- •Попов и. И. Основы энергетической электроники: Учеб. Пособие.- Йошкар-Ола: МарГу, 2003
- •1.1 Принципы построения преобразователей
- •1.2 Классификация преобразователей.
- •2.2 Физические основы и конструкция полупроводниковых приборов
- •2.3 Устройство и характеристики полупроводникового диода
- •2.4 Принцип работы и конструкция тиристора
- •2.5. Устройство и характеристики симистора
- •2.6 Электрические свойства полупроводниковых вентилей
- •2.7. Включение управляющего вентиля по цепи управления
- •2.8. Процессы при переключениях.
- •2.9. Процессы при выключении тиристоров.
- •Лекция 3: Силовые преобразователи электроэнергии
- •3.1 Общие сведения.
- •3.2 Однофазный однополупериодный выпрямитель
- •3.2.1 Работа на активную нагрузку
- •3.2.2 Работа на активно-индуктивную нагрузку
- •Р ис. 3.3. Однофазный однополупериодный выпрямитель при активно - емкостной нагрузке (а) и временные диаграммы его работы, (б)для идеального выпрямителя, (в)для реального выпрямителя
- •3.2.3 Работа однофазного однополупериодного выпрямителя на активно-емкостную нагрузку
- •3.2.4 Работа на противоЭдс
- •3.2.5 Схема с шунтирующим (нулевым) диодом
- •3.2.6 Схемы выпрямления с удвоением и учетверением напряжения
- •3.3 Двухполупериодные выпрямители
- •3.3.1 Работа на активную нагрузку
- •3.3.2 Работа выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку.
- •3.3.3 Работа выпрямителя при активно-емкостной нагрузке.
- •3.3.4 Схемы c «нулевым» диодом и мостовые несимметричные (полууправляемые) схемы.
- •3.4 Внешние нагрузочные характеристики выпрямителей.
- •3.5 Коммутационные процессы в выпрямителях.
- •3.6 Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом.
- •3.7 Трехфазный мостовой выпрямитель
- •3.8. Составные (комбинированные) многоимпульсные выпрямители.
- •3.9. Принцип работы параллельного инвертора тока
- •3.10 Назначение и принцип действия однофазного ведомого сетью инвертора.
- •3.11 Принцип работы последовательного резонансного автономного инвертора.
- •3.12 Принцип работы преобразователя постоянного напряжения.
- •3.13 Мостовая схема импульсного преобразователя постоянного напряжения.
- •3.14 Реверсивный иппн.
- •3.15 Однофазные регуляторы переменного напряжения.
- •3.15.1. Фазовый метод регулирования переменного напряжения.
- •3.15.2. Широтно-импульсный метод регулирования переменного напряжения.
- •4.Высшие гармоники при работе преобразователей. Показатели работы преобразователей
- •4.1 Цель и задачи главы
- •4.2. Преобразователи большой и средней мощности
- •4.3 Преобразователи малой мощности
- •4.4 Трансформаторы для преобразователей.
- •4.5 Способы уменьшения влияния преобразователей на систему электроснабжения
- •4.5.1. Искажения напряжения в точке подключения преобразователя
- •4.5.2. Влияние преобразователей на сеть при отсутствии компенсирующих конденсаторов
- •4.5.3.Компенсация с помощью конденсаторных батарей
- •4.5.4. Компенсация с помощью резонансных контуров
- •4.6. Коэффициент полезного действия
- •4.7. Реактивная мощность. Коэффициент мощности
- •4.8. Компенсация реактивной мощности
- •4.8.1 Регулируемые с помощью тиристоров конденсаторные батареи
- •4.8.2. Реакторно - тиристорные компенсаторы
- •4.8.3 Компенсаторы реактивной мощности на основе преобразователей с принудительной коммутацией
- •5. Особенности эксплуататции силовых преобразователей.
- •5.1. Надежность силовых преобразователей. Общие понятия.
- •5.2. Вероятность отказа силовых полупроводниковых приборов
- •5.3. Надежность функционирования силовой части преобразователей
- •Потеря управляемости вентилем.
- •Сбои в системе управления
- •Другие аспекты надежности сп
- •5.4. Условия эксплуатации преобразователей
- •Питание силовой части преобразователей от сети переменного тока.
- •Питание силовой части преобразователей от сети постоянного тока.
- •Условия окружающей среды.
- •Эксплутационные режимы и классы нагрузки.
- •6. Защита от перенапряжений и сверхтоков.
- •6.1. Защита от перенапряжений.
- •6.2. Виды защиты от перенапряжений.
- •Защита от перегрузок по току
- •6.3. Аварийные режимы
- •6.4. Защита от сверхтоков на основе быстродействующих предохранителей
- •6.5. Анализ эффективности предохранительной и других защит полупроводниковых приборов
- •6.6. Пример выбора средств защиты преобразователя.
- •6.7. Быстродействующие выключатели.
- •6.8. Защитное отключение с помощью системы управления.
- •6.9. Датчики аварийных режимов. Датчики тока.
- •Номера элементов аналогичные рис. 6.19; h - напряжённость магнитного поля; нумерация на выносных осциллограммах следующая: 1, 2 - первый и второй возбуждающие лазерные импульсы; фэ - фотонное эхо
- •6.10. Магнитный усилитель
- •7. Лабораторный практикум
- •7.1 Однофазные выпрямители со сглаживающими фильтрами
- •7.1.1. Цель работы:
- •7.1.2. Приобретаемые навыки:
- •7.1.3. Меры безопасности:
- •7.1.4. Принцип работы
- •7.1.5. Описание лабораторного стенда
- •7.1.6. Порядок выполнения работы
- •7.1.7. Содержание отчета:
- •7.1.8. Контрольные вопросы:
- •7.2 Управляемый тиристорный выпрямитель
- •7.2.1. Цель работы:
- •7.2.2. Приобретаемые навыки:
- •7.2.3. Меры безопасности:
- •7.2.4. Принцип работы
- •7.2.5. Описание лабораторного стенда
- •7.2.7. Содержание отчета:
- •7.2.8. Контрольные вопросы:
- •7.3 Трехфазные выпрямители
- •7.3.1. Цель работы:
- •7.3.2. Приобретаемые навыки:
- •7.3.3. Меры безопасности:
- •7.3.4. Принцип работы
- •7.3.5. Описание лабораторного стенда
- •7.3.6. Порядок выполнения работы:
- •7.4 Параллельный инвертор тока
- •7.4.4. Принцип работы
- •7.4.5. Описание лабораторного стенда.
- •7.4.6. Порядок выполнения работы:
- •7.5 Реверсивный широтно - импульсный преобразователь постоянного напряжения (риппн) на полностью управляемых тиристорах.
- •7.5.3. Меры безопасности
- •7.5.4. Принцип работы
- •7.5.5. Описание компьютерной модели риппн
- •7.5.6. Контролируемые и снимаемые параметры преобразователя.
- •7.5.7 Порядок выполнения работы.
- •7.5.8. Отчет должен содержать:
- •7.5.9. Контрольные вопросы.
- •7.6. Однофазные регуляторы переменного напряжения.
- •7.6.1. Цель лабораторной работы:
- •7.6.2. Приобретенные навыки
- •7.6.3. Меры безопасности
- •7.6.4. Принцип работы рпн.
- •Описание компьютерной модели рпн.
- •7.6.6. Порядок выполнения лабораторной работы.
- •7.6.7. Содержание отчета
- •7.6.8. Контрольные вопросы
- •7.7. Однофазный ведомый сетью инвертор (овси)
- •7.7.1. Цель лабораторной работы:
- •7.7.2. Приобретенные навыки
- •7.7.3. Меры безопасности
- •7.7.4. Принцип работы.
- •7.7.5. Описание компьютерной модели овси.
- •7.7.6.Порядок выполнения работы
- •7.7.7. Содержание отчета.
- •7.7.8. Контрольные вопросы
- •7.8 Последовательный автономный резонансный инвертор (аир)
- •7.8.1. Цель лабораторной работы:
- •7.8.2. Приобретенные навыки
- •7.8.3. Меры безопасности
- •7.8.4. Принцип работы.
- •7.8.5. Описание компьютерной модели аир.
- •7.8.6. Порядок выполнения лабораторной работы.
- •7.8.7. Содержание отчета.
- •7.8.8. Контрольные вопросы
- •8. Практикум по решению задач
- •8.1 Тепловые характеристики полупроводниковых вентилей
- •8.2 Расчет управляемой мостовой схемы выпрямителя
- •8.3 Расчет трехфазного мостового выпрямителя
- •8.4 Расчет автономного инвертора.
- •8.5 Основные показатели и характеристики регуляторов
- •8.6 Влияние преобразователей на питающую сеть
- •Литература
7.6.6. Порядок выполнения лабораторной работы.
1. Изучить данное методическое указание.
2. Включить компьютер и выбрать файл «Промышленная электроника»
3. Выбрать данную лабораторную работу (вариант №1, затем вариант №2, №3)
4. Зарисовать схему преобразователя.
5. Снять временные диаграммы, иллюстрирующие работу РПН, в режиме с 1 по 3.
6. Выбрать четвертый вариант КМ РПН. Занести в таблицу 1 значения UН / U при углах изменяющихся от 0 до 1750 через 50 для отстающего (опережающего) и двустороннего угла регулирования.
7. Построить графики UН / U = f() для одностороннего и двустороннего регулирования.
Таблица 7.8
Результаты измерений соотношения выходного напряжения РПН к входному при различных видах регулирования и углах управления
|
Вариант 1 |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
Вариант 2 |
5 |
25 |
45 |
65 |
85 |
105 |
125 |
145 |
165 |
185 |
|
Вариант 3 |
10 |
30 |
50 |
70 |
90 |
110 |
130 |
150 |
170 |
190 |
|
Вариант 4 |
15 |
35 |
55 |
75 |
95 |
115 |
135 |
155 |
175 |
195 |
|
UН / U |
Одностороннее регулирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Двухстороннее регулирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.6.7. Содержание отчета
- Принципиальная схема РПН.
- Временные диаграммы работы РПН.
- Таблица.
- Графики снятых зависимостей UН / U = f().
- Выводы.
7.6.8. Контрольные вопросы
1. За счет чего происходит изменение действующего значение напряжения при фазовом методе регулирования переменного напряжения?
2. В каких РПН не требуется принудительная коммутация тиристоров?
3. Чем отличаются диаграммы напряжений РПН, работающего на нагрузку, имеющую индуктивность и РПН, работающего на активную нагрузку.
4. Что называется углом регулирования.
5. Какая схема РПН обеспечивает регулировку напряжения от значения, равного напряжению на входе, до нуля при наименьшем диапазоне изменения угла регулирования .
6. За счет чего обеспечивается широтно - импульсное регулирование переменного напряжения.
7.7. Однофазный ведомый сетью инвертор (овси)
7.7.1. Цель лабораторной работы:
Ознакомиться с принципом работы однофазного ведомого сетью инвертора, научится визуально по тактам наблюдать принцип работы преобразователя, изучить значимость каждого элемента схемы преобразователя, научиться экспериментально снимать характеристики ОВСИ, научиться анализировать основные зависимости, отражающие работу инвертора.