- •Основы преобразовательной техники Содержание курса лекций
- •Основная литература
- •Лекция № 1 Введение
- •Виды преобразований электрической энергии:
- •Область применения полупроводниковых преобразователей:
- •Преимущества электронных преобразователей:
- •Перспективы развития преобразовательной техники:
- •Цель изучения дисциплины:
- •Задачи изучения дисциплины:
- •Связь дисциплины с другими курсами:
- •Дополнительная литература
- •Лекция № 2 Основные процессы и виды вентильных преобразователей электрической энергии
- •1. Неуправляемый вентиль. Полупроводниковый диод (vd).
- •Вольт–амперная характеристика диода
- •2. Управляемый вентиль. Тиристор (vs).
- •Вольт–амперная характеристика тиристора
- •Вентили в цепях переменного тока
- •Полупроводниковый диод
- •2. Тиристор в цепи переменного тока
- •Способы коммутации вентилей
- •Понятие о выпрямлении напряжения и тока
- •Понятие об инвертировании
- •Основные типы вентильных преобразователей
- •1. Выпрямители
- •2. Инверторы
- •3. Реверсивные преобразователи
- •4. Преобразователи частоты
- •5.1. Регулируемые преобразователи переменного напряжения.
- •5.2. Регулируемые преобразователи постоянного напряжения.
- •Виды широтно–импульсной модуляции (шим):
- •Лекция № 3 Электронные преобразователи электрической энергии. Типы электронных преобразователей электрической энергии:
- •Электронные выпрямители
- •Блок схема выпрямителя
- •Функциональное назначение блоков
- •Типы исполнения блоков
- •Основные величины, характеризующие выпрямленное напряжение
- •Стабилизаторы:
- •Эксплуатационные характеристики преобразователей
- •Идеализация элементов схемы выпрямления
- •1. Идеализация трансформатора
- •Схемы замещения трансформатора
- •2 . Идеализация вентилей
- •Лекция № 4 Однофазные схемы выпрямления
- •1. Однополупериодная схема выпрямления с активной нагрузкой Rн
- •2. Однофазная мостовая схема выпрямления
- •3. Однофазная схема с выводом нуля трансформатора.
- •Лекция № 5 Трехфазные схемы неуправляемых выпрямителей
- •1. Трехфазная схема выпрямления с выводом нулевой точки трансформатора
- •2. Трехфазная мостовая схема (схема Ларионова)
- •Лекция № 6 Методика определения параметров схем выпрямления
- •Сравнительная характеристика схем выпрямления
- •Лекция № 7 Фильтрация выпрямленного напряжения
- •1. Пассивные фильтры 1.1. «с» фильтр
- •1.2. «L» фильтр
- •1.4. «П» образный фильтр
- •1.5. Многозвенные фильтры.
- •2 . Активные фильтры
- •Н еуправляемый выпрямитель с активно–емкостной нагрузкой
- •Схемы умножения напряжения
- •1 . Схема удвоения напряжения Uн.
- •2 . Каскадная схема умножения uh (в 6 раз).
- •Работа неуправляемого выпрямителя н а активно – индуктивную нагрузку (r–l)
- •Лекция № 8 Внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя при различных видах нагрузки
- •Стабилизаторы напряжения Uн и тока Iн
- •Параметрические стабилизаторы напряжения
- •Стабилизаторы компенсационного типа
- •1. Стабилизатор с последовательным соединением регулирующего элемента
- •2. Стабилизатор с параллельным соединением регулирующего элемента
- •Стабилизаторы в интегральном исполнении
- •Компенсационные стабилизаторы импульсного действия
- •1. Стабилизаторы с шим
- •2. Стабилизатор релейного типа
- •Стабилизаторы тока
- •1. Параметрические стабилизаторы тока
- •2. Компенсационные стабилизаторы тока.
Лекция № 1 Введение
Распределение часов полного курса
Семестр |
Лекции |
Лабораторные работы |
Курсовые проекты |
Зачеты |
Экзамены |
VII |
18 |
18 |
|
зачет |
|
VIII |
54 |
|
|
|
экзамен |
Виды преобразований электрической энергии:
Преобразование переменного напряжения (~U) в постоянное напряжение (=U).
Преобразование постоянного напряжения (=U) в переменное напряжение (~U).
Преобразование переменного напряжения (~U) с частотой f1 в переменное напряжение (~U) с частотой f2.
Регулирование выпрямленного напряжения (UН), которое изменяется от нуля до номинального значения: 0 U Н U0.
В настоящее время применяются электронные преобразователи, которые строятся только на полупроводниковых (П.П.) приборах.
Область применения полупроводниковых преобразователей:
Выпрямители, стабилизаторы, радиоэлектронная аппаратура;
Регулируемый электропривод;
Зарядные устройства;
Электролиз, сварочные агрегаты.
Преимущества электронных преобразователей:
Высокий КПД (более 90 %).
Малые габариты.
Высокая надежность.
Меньшие эксплуатационные издержки.
Перспективы развития преобразовательной техники:
Улучшение энергетических показателей (или характеристик):
Коэффициента мощности (улучшение схемными изменениями): .
Коэффициента полезного действия (за счет совершенствования элементов схемы): .
Уменьшения влияния на окружающую среду.
Уменьшение массогабаритных показателей (за счет применения схем без трансформаторов).
Повышение надежности работы (применение высоконадежных элементов, их резервирование).
Цель изучения дисциплины:
Формирование знаний:
по принципам действия вентильных преобразователей электрической энергии;
по особенностям электромагнитных процессов;
по характеристикам основных типов преобразователей (управляемых и неуправляемых):
ведомых сетью выпрямителей и инверторов;
реверсивных преобразователей постоянного тока;
регулируемых преобразователей постоянного тока;
характеристикам автономных инверторов;
характеристикам преобразователей частоты;
системам импульсно–фазового управления.
Задачи изучения дисциплины:
Формирование навыков:
навыки выбора преобразователей;
навыки анализа работы преобразователей;
расчет и проектирование конкретных типов преобразовательных устройств.
Связь дисциплины с другими курсами:
Базируется на следующих дисциплинах:
Физико–математические дисциплины;
«Теоретические основы электротехники»;
«Полупроводниковые приборы»;
«Электромагнитные цепи»;
«Электрические машины».
Является основой для следующих дисциплин:
«Электронные промышленные устройства»;
«Системы автоматического проектирования устройств промышленной электроники»;
других дисциплин в соответствии со специализацией.
Дисциплина является основой для выполнения учебно-исследовательских работ и курсового проекта.
Основная литература
Забродин Ю.С. «Промышленная электроника». – М.: Высшая школа, 1982.
Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. «Промышленная электроника». – М.: Энергоатомиздат, 1988.
Исаков Ю.А., Платонов А.П. и др. «Основы промышленной электроники». – Киев: Техника, 1976.
Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.М. «Основы преобразовательной техники». – М.: Высшая школа, 1980.
Файнштейн В.Г., Файнштейн Э.Г. «Микропроцессорные системы управления тиристорными электроприводами». – М.: Энергоатомиздат, 1986.
