3 Асинхронные и синхронные машины.

В синхронных машинах нормальных типов ротор вращается с такой же скоростью и в том же направлении, как и вращающееся магнитное поле. Таким образом, вращение ротора происходит в такт, или синхронно, с вращающимся полем.

Синхронные машины используются прежде всего в качестве генераторов, и за незначительным исключением на электрических станциях переменного тока устанавливаются синхронные генераторы. Однако все более расширяется также применение синхронных машин в качестве двигателей.

Ротор асинхронных машин вращается несинхронно, или асинхронно, по отношению к вращающемуся магнитному полю.

Относительная разность частот вращения магнитного поля и ротора называется скольжением:

.

При двигательном режиме: 1≥S>0.

В генераторном режиме работы скольжение:S<0.

Направление вращения поля определяется порядком чередования фаз.

Частота вращения АД: n=60*f/2*p. 2*р – число пар полюсов.

Режим электромагнитного тормоза .

Под управлением асинхронным двигателем переменного тока понимается изменение частоты вращения ротора и/или его момента. Существуют следующие способы управления асинхронным двигателем:

1. Реостатный – изменение частоты вращения АД с фазным ротором путём изменения сопротивления реостата в цепи ротора, кроме того это увеличивает пусковой момент;

2. Частотный – изменение частоты вращения АД путём изменения частоты тока в питающей сети, что влечёт за собой изменение частоты вращения поля статора. Применяется включение двигателя через частотный преобразователь;

3. Переключением обмоток со схемы «звезда» на схему «треугольник» в процессе пуска двигателя, что даёт снижение пусковых токов в обмотках примерно в три раза, но в то же время снижается и момент;

4. Импульсный - подачей напряжения питания специального вида (например, пилообразного);

5. Изменением числа пар полюсов, если такое переключение предусмотрено конструктивно (только для к.з. роторов);

6. Изменением амплитуды питающего напряжения, когда изменяется только амплитуда (или действующее значение) управляющего напряжения. Тогда векторы напряжений управления и возбуждения остаются перпендикулярны (автотрансформаторный пуск);

7. Фазовое управление характерно тем, что изменение частоты вращения ротора достигается путём изменения сдвига фаз между векторами напряжений возбуждения и управления;

8. Амплитудно-фазовый способ включает в себя два написанных способа;

9. Включение в цепь питания статора реакторов;

10. Индуктивное сопротивление для двигателя с фазным ротором.

4 Элементная база современных электронных устройств.

Силовая электроника — область техники, связанная с управлением потоками электроэнергии посредством мощных электронных приборов, которые, как правило, работают в ключевых режимах, пропуская или блокируя поток электроэнергии.

Основными элементами силовой электроники служат полупроводниковые приборы, обладающие характеристикой ключевого элемента, которые коммутируют (включают и отключают) участки электрической цепи.

Действие ключевого элемента основано на том, что во включенном состоянии он обладает очень малым сопротивлением, а в выключенном — большим

наибольшее распространение получили следующие типы:

Транзистор (англ. transistor) — электронный прибор из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналам управлять током в электрической цепи

1 . Полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET-Metall-Oxid-Semiconductor Field-Effekt-Transistor).

2. Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT-Insulated Gate Bipolar Transistor).

Тиристор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния: закрытое состояние, то есть состояние низкой проводимости, и открытое состояние, то есть состояние высокой проводимости.

3. Запираемые тиристоры (GTO-Gate-Turn-Off).

4. Запираемые тиристоры с интегрированным управлением (IGCT-Integrated Gate-Commutated Thyristor).

Резистор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь), — пассивный элемент электрической цепи, в идеале характеризуемый только сопротивлением электрическому току.

Конденсатор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.

Диод — двухэлектродный электронный прибор, обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) — преобразователи мощностью до единиц мегаватт-ампер для электроприводов переменного тока, АБП, статических компенсаторов реактивной мощности и активных фильтров, ключевых источников питания.

Полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET) — высокочастотные преобразователи (сотни килогерц) и низковольтные преобразователи для приводов вентильных двигателей, компактных АБП, ключевых источников питания.

Симмисторы (Triac) — преобразователи для пуска и управления двигателями переменного тока, ключи и реле.