6. Последовательное соединение спп (тиристоров, диодов): включение rc - цепочек, назначение, особенности формирования статических и динамических режимов работы спп.
Рассмотрим схему последовательного соединения тиристоров, если в проектном варианте предусмотрено:
N = Uр.у./Uт.н. (1) Nф > N
Поскольку ВАХ тиристора не идентичны, то необходимо устанавливать большее число тиристоров (см. ф.1).
При последовательном соединении Vs1, Vs2 по ним протекает Iут.пр. (утечки прямой)
R1,2 – внутреннее сопротивление тиристоров в закрытом состоянии.
R1 ≠R2
Представим ВАХ VS1, VS2 в общей диаграмме координат.
U1<U2
Iут.пр. ·R1< Iут.пр.· R2
7. Электронные выключатели, переключатели переменного тока (на тиристорах, симисторах). Принцип естественной коммутации (тке) тока нагрузки в эу.
Аппараты защиты от токов КЗ, перегрузок в электомеханических системах имеет 2 принципа функционирования:
1). Устройство защиты от перегрузок токов К3 (ТКЗ – ток короткого замыкания) на базе электроконтакторов и механических защелок.
2). Электрические устройства защиты (переключатели, выключатели) могут быть выполнены по схемам ТКЕ – токовый контактор с естественной коммутацией.
ТКИ – с искусственной коммутацией.
Рассмотрим устройство с естественной коммутацией тока, выполненную на базе 2-х тиристоров.
Iн ≤ Iудержания тиристора.
Рассмотрим физические процессы в контуре нагрузки для положительной и отрицательной полуволн входного напряжения.
Тиристор VS1 открывается при положительной полуволне входного напряжения VS и закрывается в точке, когда ток нагрузки I0<Iн, Iн для цепи при Zн=Rн.
Если ток нагрузки состоит только из Lн, тогда угла сдвига между I и U нет, 𝛗=0.
По схеме могут быть построены автоматы защиты, прерыватели тока нагрузки с максимальным принципом токовой защиты или с предсказанием тока КЗ.
Автоматный защитник, построенный с учетом скорости нарастания производной отключает ток нагрузки Iн’≈(1,2-1,5)·Iн
tоткл.≈0,01-0,1с
На базе схемы прерывания тока могут быть построены различные регуляторы переменных напряжений (тока).
В настоящее время широко используются периодические регуляторы тока, обеспечивающие импульсное регулирование.
Схема позволяет регулировать напряжение (ток нагрузки) в широком диапазоне, но при наличии значительных помех электронного устройства.
Способ регулирования напряжения (тока) с изменением числа импульсов с полным периодом позволяет обеспечить нагрузочные токи в широком диапазоне при минимальных промышленных помехах.
8. Электронные устройства с принудительной коммутацией тока силовых цепей. Принцип работы (ТКИ), примеры построения ЭУ (прерывателей) цепей постоянного тока.
9. Электронные узлы управления СПП: тиристорами, транзисторами (примеры построения и расчета)
10. Ключевые элементы схем ЭУ: транзисторы, (П-N-Р и N -Р -N) - переходы . Схемы включения биполярных транзисторов: с общей базой, общим эмиттером, общим коллектором. Основные соотношения токов в цепях нагрузки и управления. Коэффициенты усиления транзисторов для указанных схем включения.
11. Режимы работы транзисторов: А, В и др. Отличие режимов при формировании сигналов управления и нагрузки. Нагрузочная характеристика транзистора. Определение коэффициента усиления транзистора β по входным и выходным характеристикам транзистора (пример расчета).
12. Параллельное включение транзисторов, особенности режимов работы в силовых схемах, особенности проектирования.
13. Стабилитроны в схемах ЭУ: особенности включения, режимы работы, характеристики. Параметрические стабилизаторы ЭУ М и РТС.
14. Компенсационные стабилизаторы в ЭУ: принцип построения, режимы работы при колебании входного напряжения питания нагрузки.
15. Импульсные регуляторы напряжения постоянного тока. Принцип ШИМ-управления ключами импульсного преобразователя нереверсивного типа. Особенности режимов работы импульсных преобразователей реверсивного типа. Способы защиты ключевых элементов от коммутационных перенапряжений в ИП.
16. Расчет сетевого трансформатора источника питания ЭУ: основные соотношения электрических величин: коэффициент трансформации напряжения (тока), КПД. Потери в трансформаторе и их характеристики.
17. Особенности фильтрации выпрямленного напряжения и расчета важнейших узлов схемы стабилизатора.
18. Принцип работы фильтра выходного выпрямленного напряжения на транзисторах, коэффициент пульсации и требования к уровню пульсаций в ЭУ М и РТС.
19. Полевые транзисторы, волт-амперные характеристики, применение.
20. IGBT - транзисторы, принцип работы, характеристики.