Виды преобразования электрической энергии. Структурные и принципиальные электрические схемы преобразовательных устройств

Индекс

Основные разделы дисциплины

Всего

часов

СД.03

Силовая электроника:

виды преобразования электрической энергии; структурные и принципиальные электрические схемы преобразовательных устройств; основные режимы работы и характеристики управляемых выпрямителей; анализ электромагнитных и коммутационных процессов; влияние силовых управляемых выпрямителей на судовую сеть, способы устранения искажения питающего напряжения и защита судовой сети; реверсивные управляемые вентильные преобразователи, характеристики и способы управления, электромагнитные процессы при раздельном и совместном управлении реверсивными преобразователями; преобразователи частоты, основные характеристики; автономные инверторы; способы формирования, регулирования и улучшения формы выходного тока и напряжения; влияние несинусоидальности напряжения на судовых потребителей электроэнергии; принципы построения, структурные схемы и основные функциональные узлы систем управления судовых статических преобразователей

100

Вид учебной работы

Всего часов

Распред. по семестрам

7

Общая трудоемкость дисциплины

98

98

Лекции

28

28

Лабораторные занятия

28

28

Всего самостоятельная работа

42

42

Вид итогового контроля

Экзамен

Экзамен

№ пп

Наименование раздела дисциплины

Распределение по видам (час)

Лек

ЛЗ

ПЗ

СРС

В

Введение.

2

1

Выпрямители и инверторы, ведомые сетью

10

8

14

2

Импульсные преобразователи напряжения

4

8

10

3

Автономные инверторы и преобразователи частоты

6

12

12

4

Системы управления преобразователями

6

6

Итого

28

28

42

№ пп

Наименование раздела дисциплины

Распределение по видам

Лек.

ЛЗ

СРС

В

Введение. Преобразовательные устройства как исполнительные или усилительные элементы систем управления.

Методы анализа работы преобразовательных устройств. Метод припасовывания, метод эквивалентного источника, гармонический анализ

2

1

Выпрямители и инверторы, ведомые сетью

10

8

14

1.2.

Неуправляемые и управляемые двухфазные схемы выпрямления. Работа нулевой и мостовой схем на различную нагрузку. Режимы непрерывного и прерывистого тока. Выпрямительный и инверторный режимы.

2

4

4

1.3.

Многофазные схемы выпрямления. Трехфазная и шестифазная схемы выпрямления. Схемные способы реализации реверсивных тиристорных преобразователей (ТП). Совместное и раздельное управление.

4

4

4

1.4.

Энергетические характеристики ТП. Регулировочные характеристикики. Гармонический состав напряжений и токов. Процесс коммутации. Внешние характеристики и коэффициент мощности ТП.

2

2

1.5.

Работа ТП от источника тока. Коэффициенты выпрямления по току и напряжению. Эквивалентное входное сопротивление ТП.

4

4

2

Импульсные преобразователи напряжения

4

8

10

2.1.

Искусственная коммутация тиристоров. Подключение коммутирующего конденсатора, подключение колебательного контура. Одно и многоступенчатая коммутация. Электромагнитные процессы при коммутации.

4

6

2.2.

Широтно-импульсные модуляторы (ШИМ). Нереверсивный и реверсивный ШИМ при работе на различную нагрузку. Защита ключей от перенапряжения.

4

4

4

3

Автономные инверторы и преобразователи частоты

6

12

12

3.1.

Инверторы на полностью управляемых элементах. Однофазные и трехфазные инверторы напряжения. Действующие значения и гармонический состав выходных токов и напряжений. Схемы с индивидуальной и групповой коммутацией

4

4

4

3.2.

Инверторы тока на тиристорах. Принципы построения. Базовая схема инвертора тока. Инвертор тока с отсекающими и обратными диодами. Инвертор тока с разделенной емкостью.

4

6

3.3.

Преобразователи частоты (ПЧ). ПЧ со звеном постоянного тока. Непосредственные ПЧ. Схемные способы улучшения выходного напряжения.

2

4

2

4

Системы управления преобразователями

6

6

4.1.

Системы импульсно-фазового управления (СИФУ). СИФУ на базе магнитных усилителей, фазовращателей.   СИФУ вертикального управления. Компенсация нелинейности регулировочной х-ки ТП с помощью СИФУ. Синхронизация однофазного и трехфазного СИФУ.

2

4

4.2.

Системы управления автономными инверторами и ПЧ. Распределители импульсов, дешифраторы, согласующие схемы. Применение цифровых устройств для управления преобразователями. Примеры схем управления ШИМ, АИ, ПЧ, НПЧ.

4

2

Итого

28

28

42

№ пп

Раздел

Наименование лабораторной работы

Часы

1

1.2.

Исследование работы однофазных выпрямителей

4

2

2.2.

Исследование реверсивного ШИМ

4

3

3.2.

Исследование автономного однофазного инвертора тока

4

4

3.3.

Трехфазный непосредственный преобразователь частоты

4

5

1.3.

Исследование трехфазного управляемого мостового выпрямителя

4

6

3.1.

Автономный трехфазный инвертор

4

7

2.1.

Тиристорный ШИМ с принудительным запиранием тиристоров

4

Итого

28