СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Заочная форма обучения

Программа учебной дисциплины и методические указания

к выполнению контрольной работы

Рыбинск, 2014

УДК 621.396.6

Силовая электроника: Программа учебной дисциплины и методические указания к выполнению контрольной работы / Сост. О. В. Гусев РГАТУ. – Рыбинск, 2014. – 16 с. (Заочная форма обучения/РГАТУ).

Данные методические указания предназначены для выполнения контрольной работы студентами специальности 210100.

Составитель:

Кандидат физико-математических наук, доцент О. В. Гусев

Обсуждено

На заседании кафедры электроники и промышленной электроники

Рекомендовано

Методическим Советом РГАТУ им. П.А. Соловьева

цели освоения дисциплины

Целью изучения дисциплины «Силовая электроника» является приобретение студентами теоретической базы по характеристикам и принципу действия силовой преобразовательной технике. Приобретенные студентом знания, в области устройств силовой электроники, позволят им успешно решать теоретические и практические задачи в их профессиональной деятельности, связанной с проектированием, испытаниями и эксплуатацией устройств силовой электроники.

Задачами изучения дисциплины является получение студентами общего представления о процессе преобразования электроэнергии посредством статических преобразователей, основным типам статических преобразователей и принципам их управления. Полученные теоретические знания студенты студент закрепляет путем выполнения контрольной работы.

Содержание дисциплины

«Основные понятия и определения силовой электроники»

1. Понятие электрический вентиль. Основные схемы соединения управляемых и неуправляемых вентилей.

2. Полупроводниковые силовые приборы. Физические процессы, протекающие в pn-переходе. Отрицательное дифференциальное сопротивление.

3. Базовая классификация полупроводниковых приборов по предельно допускаемым величинам мощности, напряжению и частоты.

«Элементная база техники сильных токов»

4. Элементная база устройств силовой электроники.

5. Разновидности тиристоров, физический принцип действия и способы его коммутаций. Тиристор в силовых цепях постоянного и переменного тока. Естественная и принудительная коммутация.

6. IGBT и MOSFET транзисторы. Способы управления и системы защиты. Снабберные цепи.

«Конвертеры и зависимые преобразователи»

7. Основные элементы выпрямителей и вентильных установок

8. Классификация схем выпрямителей и их эксплуатационные характеристики.

9. Расчет типовых схем конверторов. Основные допущения при анализе.

10. Фильтрующие звенья и согласующие трансформаторы.

11. Неуправляемые однофазные схемы выпрямителей. Достоинства и недостатки.

12. Неуправляемые двухполупериодные выпрямители со средней точкой. Достоинства и недостатки. Понятие о вынужденном намагничивании трансформатора.

13. Неуправляемые мостовые выпрямители. Сравнение мостовой схемы и схемы Миткевича.

14. Инверторы. Обратимость преобразователей. Циклоконвертеры и резонансные инверторы.

15. Основные топологии. Полный, косой и полу-мостовые схемы включения.

«Цепи управления сильноточных конверторов»

16. Управляемые выпрямители. Способы регулирования выходного напряжения выпрямителя. Достоинства и недостатки способов.

17. Фазный метод регулирования выходного напряжения. Метод исключения отдельных полупериодов.

18. Способы формирования синусоидальной и аналоговой ШИМ. Усилители класса “D”. Горизонтальный и вертикальный способ управления силовыми модулями. Типовые схемы управления и их реализация.

ЛИТЕРАТУРА

а) основная литература:

1. Зиновьев, Г.С. Вентильные компенсаторы реактивной мощности,

мощности искажений и мощности несимметрии на базе инвертора напря-

жений / Г.С. Зиновьев // Современные задачи преобразовательной техники.– Киев: ИЭД АН УССР, 1975.– Ч. 2. – С. 247–252.

2. Осипов, О.И. Промышленные помехи и способы их подавления в

вентильных электроприводах постоянного тока / О.И. Осипов, Ю.С. Усы-

нин. – М.: Энергия, 1979. – 80 с.

3. Перельмутер, В.М. Системы управления тиристорными электропри-

водами постоянного тока / В.М. Перельмутер, В.А. Сидоренко. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 302 с.

4. Преображенский, В.И. Полупроводниковые выпрямители / В.И. Преображенский. – М.: Энергия, 1976. – 120 с.

5. Розанов, Ю.К. Основы силовой электроники / Ю.К. Розанов. – М.:

Энергоатомиздат, 1992. – 296 с.

6. Розанов, Ю.К. Силовая электроника: учебник для вузов / Ю.К. Роза-

нов, М.В. Рябчицкий, А.А. Кваснюк. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 632 с.

7. Руденко, В.С. Основы преобразовательной техники / В.С. Руденко,

В.И. Сенько, И.М. Чиженко. – М.: Высшая школа, 1980. – 423 с

б) дополнительная литература:

8. Данишевская, Е.Ю. Тиристорные реверсивные электроприводы по-

стоянного тока / Е.Ю. Данишевская. – М.: Энергия, 1970. – 156 с.

9. Дудкин, М.М. Интегрирующие фазосдвигающие устройства для

управления силовыми вентильными преобразователями: дис.... канд. техн.

наук. / М.М. Дудкин. – Челябинск: ЮУрГУ, 2007. – 235 c.

10. Забродин, Ю.С. Промышленная электроника / Ю.С. Забродин. – М.:

Высшая школа, 1982. – 496 с.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

И ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Учебный материал дисциплины достаточно полно изложен в книгах

списка основной литературы. Дополнительная литература рекомендуется с целью более глубокой проработки отдельных разделов программы для

лучшего освоения материала. Кроме этого, для поиска необходимой информации рекомендуется использование сети Интернет. Изучение дисциплины рекомендуется проводить последовательно в порядке перечисления разделов рабочей программы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Рассчитать управляемый полупроводниковый выпрямитель, схема, напряжение питания и характер нагрузки, которого представлены в таблицах 1,2. Расчет управляемого выпрямителя сводится к расчету и выбору тиристоров. Питания управляемого выпрямителя, осуществляется от трансформатора, который так же выполняет функцию гальванической развязки.

Таким образом, расчет проходит в два этапа. На первом этапе рассчитывают тиристор и по таблице 3 выбирают его тип. На втором этапе рассчитывают питающий трансформатор.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: