Основы силовой электроники для начинающего радиолюбителя

Силовая электроника

Основы силовой электроники

Автор Зиновьев Г. С. Основы силовой электроники: Учебник. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999. Ч.1. - 199 с.ISBN 5-7782-0264-4
Настоящий учебник предназначен (при двух уровнях глубины изложения материала) для студентов факультетов ФЭН, ЭМФ, не являющихся <специалистами> по силовой электронике, но изучающих курсы различных названий по использованию устройств силовой электроники в электроэнергетических, электромеханических, электротехниче- ских системах. Разделы учебника, выделенные рубленым шрифтом, предназначены (также при двух уровнях глубины изложения) для дополнительного, более глубокого изучения курса, что позволяет использовать его и как учебное пособие для студентов специальности <Промэлектроника> РЭФ, которые готовятся <как специалисты> по сило- вой электронике. Таким образом, в предлагаемом издании реализован принцип <четыре в одном>. Добавленные в отдельные разделы обзоры научно-технической литературы по соответствующим разделам курса позволяют рекомендовать пособие как информацион- ное издание и для магистрантов и аспирантов.

Основы силовой электроники часть 1 Основы силовой электроники часть 2

 1. Научно-технические и методические основы исследования устройств силовой электроники
1.1. Методология системного подхода к анализу устройств силовой электроники
1.2. Энергетические показатели качества преобразования энергии в вентильных преобразователях
1.2.1. Энергетические показатели качества электромагнитных процессов
1.2.2. Энергетические показатели качества использования элементов устройства и устройства в целом
1.3. Элементная база вентильных преобразователей
1.3.1. Силовые полупроводниковые приборы
1.3.1.1. Вентили с неполным управлением
1.3.1.2. Вентили с полным управлением
1.3.1.2.1. Запираемые тиристоры
1.3.1.2.2. Транзисторы
1.3.2. Трансформаторы и реакторы
1.3.3. Конденсаторы
1.4. Виды преобразователей электрической энергии
1.5. Методы расчета энергетических показателей
1.5.1. Математические модели вентильных преобразователей
1.5.2. Методы расчета энергетических показателей преобразователей
1.5.2.1. Интегральный метод
1.5.2.2. Спектральный метод
1.5.2.3. Прямой метод
1.5.2.3.1. Метод АДУ1
1.5.2.3.2. Метод АДУ2
1.5.2.3.3. Метод АДУ(1)
1.5.2.3.4. Методы АДУМ1, АДУМ2, АДУМ(1)
1.5.2.3.5. Заключительные замечания
2.Теория проеобразования переменного тока в постоянный при идеальных параметрах преобразователя
2.1. Выпрямитель как система. Основные определения и обозначения
2.2. Механизм преобразования переменного тока в выпрямленный в базовой ячейке ДТ/ОТ
2.3. Двухфазный выпрямитель однофазного тока (m1 = 1, m2 = 2, q = 1)
2.4. Выпрямитель однофазного тока по мостовой схеме (m1 = m2 = 1, q = 2)
2.5. Выпрямитель трехфазного тока со схемой соединения обмоток трансформатора треугольник - звезда с нулевым выводом (m1 =m2 = 3, q = 1)
2.6. Выпрямитель трехфазного тока со схемой соединения обмоток транс- форматора звезда - зигзаг с нулем (m1 = m2 = 3, q = 1)
2.7. Шестифазный выпрямитель трехфазного тока с соединением вторичных обмоток трансформатора звезда - обратная звезда с уравнительным реактором (m1 = 3, m2 = 2 х 3, q = 1)
2.8. Выпрямитель трехфазного тока по мостовой схеме (m1=m2=3, q=2)
2.9. Управляемые выпрямители. Регулировочная характеристика
3. Теория преобразования переменного тока в постоянный (с рекуперацией ) с учетом реальных параметров элементов преобразователя
3.1. Процесс коммутации в управляемом выпрямителе с реальным трансфор- матором. Внешняя характеристика
3.2. Теория работы выпрямителя на противоЭДС при конечном значении ин- дуктивности Ld
3.2.1. Режим прерывистого тока (. < 2./qm2)
3.2.2. Режим предельно-непрерывного тока (. = 2./qm2 3.2.3. Режим непрерывного тока (. > 2./qm2)
3.3. Работа выпрямителя с конденсаторным сглаживающим фильтром
3.4. Обращение направления потока активной мощности в вентильном преобразователе с противоЭДС в звене постоянного тока - режим зависимого инвертирования
3.4.1. Зависимый инвертор однофазного тока (m1=1, m2=2, q=1)
3.4.2. Зависимый инвертор трехфазного тока (m1=3, m2=3, q=1)
3.5.* Общая зависимость первичного тока выпрямителя от анодного и выпрямленного токов (закон Чернышева)
3.6. Спектры первичных токов трансформаторов выпрямителей и зависимых инверторов
3.7. Спектры выпрямленного и инвертируемого напряжений вентильного преобразователя
3.8. * Оптимизация числа вторичных фаз трансформатора выпрямителя. Эк- вивалентные многофазные схемы выпрямления
3.9. * Влияние коммутации на действующие значения токов трансформатора и его типовую мощность
3.10. КПД и коэффициент мощности вентильного преобразователя в режиме выпрямления и зависимого инвертирования
3.10.1. Коэффициент полезного действия
3.10.2. Коэффициент мощности
3.11. Выпрямители на полностью управляемых вентилях
3.11.1. Выпрямитель с опережающим фазовым регулированием
3.11.2. Выпрямитель с широтно-импульсным регулированием выпрямленного напряжения
3.11.3. Выпрямитель с принудительным формированием кривой тока, потребляемого из питающей сети
3.12. Реверсивный вентильный преобразователь (реверсивный выпрямитель)
3.13. Электромагнитная совместимость вентильного преобразователя с питающей сетью
4. Модельный пример электрического проектирования выпрямителя
4.1. Выбор схемы выпрямителя (этап структурного синтеза)
4.2. Расчет параметров элементов схемы управляемого выпрямителя (этап параметрического синтеза) ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  1. Преобразователи постоянного напряжения в постоянное
1.1. Широтно-импульсные преобразователи (ШИП) постоянного напряжения
1.1.1. Схемы широтно-импульсных преобразователей
1.1.2. Характеристики ШИП при реальных параметрах элементов
1.1.3. Достоинства и недостатки широтно-импульсных преобразователей
1.2. Преобразователи с управляемым обменом энергии между реактивными элементами схемы
1.2.1. Повышающий преобразователь
1.2.2. Повышающе-понижающие преобразователи
1.2.2.1. «Инвертирующий» преобразователь
1.2.2.2. Преобразователь Кука
1.2.3. Преобразователи с трансформаторной развязкой входа и выхода
1.2.3.1. Обратноходовой преобразователь
1.2.3.2. Прямоходовой преобразователь
1.3.* Преобразователи с использованием резонансных явлений LC-контуров
1.3.1. Квазирезонансный понижающий преобразователь с переключением при нулевом токе (КРП-ПНТ)
1.3.2. Квазирезонансный понижающий преобразователь с переключением при нулевом напряжении (КРП-ПНН)
1.4.* Преобразователи с дозированной передачей энергии в нагрузку
1.5.* Метод осреднения переменных состояния
2. Преобразователи постоянного напряжения в переменное – автономные инверторы
2.1. Инверторы тока
2.1.1. Параллельный инвертор тока
2.1.2. Развитие схемотехники инверторов тока
2.1.2.1. Последовательно-параллельный инвертор тока
2.1.2.2. Инвертор тока с отсекающими вентилями
2.1.2.3. Инвертор тока с выпрямителем обратного тока
2.1.2.4. Инвертор тока с тиристорно-реакторным регулятором
2.1.2.5.* Инвертор тока с широтно-импульсным способом формирования кривой выходного тока
2.1.3. Заключительные замечания по инверторам тока
2.2. Резонансные инверторы
2.2.1. Параллельный и последовательно-параллельный резонансные инверторы с закрытым входом
2.2.2. Резонансные инверторы с открытым входом
2.2.2.1. Классические схемы последовательных резонансных инверторов (без обратных вентилей) 2.2.2.2. Резонансные инверторы с вентилями обратного тока
2.2.3.* Резонансные инверторы с умножением частоты
2.2.3.1. Инвертор с удвоением частоты
2.2.3.2. Многоячейковые инверторы
2.2.4. Резонансный инвертор класса Е
2.2.5. Заключительные замечания по резонансным инверторам
2.3. Инверторы напряжения
2.3.1. Однофазные инверторы напряжения
2.3.2. Базовые схемы трехфазных инверторов напряжения
2.3.2.1. Трехфазный мостовой инвертор
2.3.2.2. Трехфазный инвертор напряжения на базе трех однофазных мостовых схем
2.3.3. Трехуровневый трехфазный инвертор
2.3.4. Пятиуровневые и m-уровневые инверторы напряжения
3. Регуляторы переменного напряжения
3.1. Классификация регуляторов переменного напряжения
3.2. Регуляторы с фазовым способом регулирования
3.2.1. Базовые схемы регуляторов
3.2.2. Основные характеристики регуляторов
3.3. Регуляторы с вольтодобавкой
3.4. Регуляторы с широтно-импульсным способом регулированием
3.4.1. Базовые схемы и способы регулирования
3.4.2. Основные характеристики регуляторов
3.5.* Регуляторы с коэффициентом преобразования по напряжению больше единицы (повышающие и повышающе-понижающие регуляторы
3.5.1. Схемы регуляторов
3.5.2. Основные характеристики регуляторов
4. Преобразователи переменного тока в переменный – преобразователи частоты
4.1. Непосредственные преобразователи частоты на вентилях с неполным управлением
4.1.1. Принцип действия преобразователя
4.1.2. Основные характеристики преобразователя
4.2. Непосредственные преобразователи частоты на вентилях с полным управлением и циклическим методом формирования кривой выходного напряжения
4.2.1. Принцип действия преобразователя
4.2.2. Основные характеристики преобразователя
4.3.* Непосредственные преобразователи частоты с коэффициентом преобразования по напряжению больше единицы (повышающие циклоконверторы)
5. Вентильные компенсаторы неактивных составляющих полной мощности
5.1. Компенсаторы реактивной мощности
5.1.1. Конденсаторы, коммутируемые тиристорами (ККТ)
5.1.2. Реакторы, управляемые тиристорами (РУТ)
5.1.3. Конденсаторно-реакторные компенсаторы реактивной мощности (КРК)
5.1.4. Компенсаторы с вентильным источником реактивного напряжения
5.2. Компенсаторы мощности искажений – активные фильтры
6. Методы и системы управления вентильными преобразователями
6.1. Требования к системам управления
6.2. Многоканальная синхронная разомкнутая система управления «вертикального» типа
6.2.1. Структура системы
6.2.2. Передаточные характеристики системы
6.3. Одноканальная синхронная система управления вертикального типа
6.4. Одноканальная асинхронная система управления непрерывного слежения
6.5. Особенности управления некоторыми видами преобразователей на вентилях с неполным управлением
6.6. Особенности управления преобразователями с широтно-импульсным регулированием
6.6.1. Системы с вертикальным способом управления
6.6.2. Системы со следящим способом управления
6.7. Особенности управления преобразователями на вентилях с полным управлением с синусоидальной широтно-импульсной модуляцией
6.7.1. Системы вертикального управления с формированием фазных напряжений трехфазного инвертора
6.7.2. Системы управления с регулированием компонентов обобщенного вектора напряжения (тока)
6.7.3. Системы управления инверторами со слежением
за токами
Автор: Розанов. Основы силовой электроники

Автор: Розанов. Изложены принципы преобразования энергии: инвертирования, преобразование частоты, выпрямления и другие. Рассмотрены основные схемы преобразовательных и инвертирующих устройств. Озвучены вопросы касаемые применения сспециализированных устройств в современной науке и промышленности.