Преобразовательные устройства

«Силовая преобразовательная техника» - это дисциплина содержанием которой является разработка методов расчета электрических схем преобразователей, необходимых для проектирования преобразовательных устройств.

Преобразовательные устройства служат для преобразования переменного напряжения (тока) в постоянное, постоянного напряжения (тока) в переменное, переменного напряжения (тока) одной частоты в переменное напряжение (ток) другой частоты, низкого постоянного напряжения в высокое постоянное напряжение и т.д. В преобразовательных устройствах используются средства, осуществляющие фильтрацию и стабилизацию тока и напряжения. Основными характеристиками преобразовательных устройств являются:

- коэффициент полезного действия;

- коэффициент мощности;

- зависимость напряжения на выходе от тока нагрузки и другие энергетические характеристики.

Преимущества полупроводниковых преобразовательных устройств по сравнению с другими преобразователями неоспоримы: они обладают высокими регулировочными характеристиками и энергетическими показателями, имеют малые габариты и массу, просты и надежны в эксплуатации. Кроме преобразования и регулирования тока и напряжения такие установки обеспечивают бесконтактную коммутацию токов в силовых цепях.

Благодаря указанным преимуществам полупроводниковые преобразовательные устройства получают широкое применение в различных отраслях народного хозяйства.

В настоящее время силовые полупроводниковые преобразовательные устройства широко используются в цветной металлургии и химической промышленности, на железнодорожном транспорте, для питания контактных сетей горнорудного и других видов промышленного транспорта, для электроприводов кранов и экскаваторов, возбуждения электрических машин, зарядки аккумуляторов, питания гальванических ванн, в сварочных аппаратах, для высоковольтных линий электропередачи постоянного тока и т.п.

Преобразовательная техника является одним из наиболее эффективных направлений электротехники. Широкое внедрение силовых полупроводниковых устройств в различные отрасли промышленности способствует дальнейшему техническому прогрессу.

Следует отметить, что некоторые виды преобразователей применяют в сочетании с другими, например преобразователи частоты и числа фаз; при этом изменяется еще и величина напряжения переменного тока.

В последнее время для анализа процессов в преобразовательных устройствах все шире обращаются к ЭВМ, что позволяет производить точный расчет и оптимизацию схем.

Совершенствование силовых полупроводниковых приборов и оптимальное сочетание их параметров с режимами преобразователя при его проектировании, использование эффективных методов исследования преобразователей способствуют разработке преобразовательных устройств с высокими технико-экономическими показателями.

Количественный рост различных радиоэлектронных устройств и устройств электропривод, все более широко применяющегося в различных отраслях народного хозяйства, связан с увеличением потребляемой суммарной мощности источников электропитания. Разработка и создание рациональных источников электропитания становится актуальной проблемой.

Рассмотрение начинается с электрических машин, трансформаторов и выпрямителей так как они широко применяются в аппаратуре предприятий связи, а также они получили наибольшее применение в автоматизированном электроприводе.

Целью данного курсового проекта является расчет и проектирование полупроводникового преобразователя электрической энергии, а именно - однофазного нулевого неуправляемого выпрямителя работающего на активно - индуктивную нагрузку и последовательно включенный ШИП, а также проектирование принципиальной схемы управления данным ППЭЭ основанной на цифровых микросхемах транзисторно-транзисторной логики: типы микросхем - К155АГ3 и К140УД7.

• Выбор схемы ППЭЭ
• Основные расчетные соотношения
• Расчет гармоник
• Выбор СПП по току при работе в режиме и условиях охлаждения отличных от номинальных
• Выбор класса СПП по напряжению
• Проверка СПП по перегрузочной способности
• Выбор трансформатора для системы НВ - ШИП
• Выбор IGBT-транзистора и его охлаждающего радиатора
• Расчет и выбор элементов пассивной защиты СПП от аварийных токов и перенапряжений
• Выбор шунтирующего диода VD3 по току и напряжению
• Проверка шунтирующего диода VD3 по перегрузочной способности
• Расчет LC-фильтра
• Выбор сглаживающего дросселя
• Литературный обзор СУ СПП проектируемого ППЭЭ, требования к су проектируемого ППЭЭ
• Проектирование структурной и функциональной схем СИФУ
• Выбор типов цифровых и аналоговых интегральных микросхем (ИМС)
• Расчет мультивибратора
• Расчет генератора пилообразного напряжения
• Расчет компаратора
• Расчет выходного формирователя
• Составление полной принципиальной схемы проектируемого преобразователя и перечня элементов в ней. Временные диаграммы работы СУ преобразователем и описание принципа ее действия
• Внешняя характеристика выпрямителя
• Регулировочная характеристика выпрямителя
• Регулировочная характеристика ШИП

Еще статьи по теме

Передача импульсного сигнала через полосковую линию
В устройствах автоматики и цифровой техники для обработки управляющих сигналов используются прямоугольные импульсы. Учитывая тот факт, что практически любая электрическая цепь содержит реактивные элементы, параметры которых з ...

Проектирование делителя частоты цифровых сигналов с постоянным коэффициентом деления
Электроника представляет собой бурно развивающуюся отрасль науки и техники. Она изучает физические основы и практическое применение различных электронных приборов. Часто при использовании преобразовательных или измери ...