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

Проблемы неисправности трансформаторов в результате старения изоляции
Проблема недостаточной электродинамической стойкости обмоток высоковольтных силовых трансформаторов при коротком замыкании (КЗ) остается на сегодняшний день достаточно актуальной. Накопленный опыт испытаний на ...

Проектирование компьютерной сети торгового предприятия
Разработка, производство и сопровождение аппаратных и программных средств для сетей ЭВМ являются в настоящее время одними из наиболее быстроразвивающихся научных и инженерных областей. Это развитие обусловлено быстрым прогресс ...