Основы силовой электроники. Учебник

Опубликовано: 03.09.2018

Книги

Постоянно пополняющаяся подборка книг для самодельщиков и не только.

Г.С. Зиновьев - Новосибирск - Издательство НГТУ, 2000 г.

Поделиться этой страницей в:

Излагаются принципы преобразования электрической энергии: выпрямления, инвертирования, изменения частоты и т.д. Описаны основные схемы таких устройств. Рассмотрены особенности конструирования и эксплуатации.

МНТК "Силовая электроника и энергоэффективность-2001"

Для инженеров и студентов вузов.

Учебник поссвящен изложению базовых схем преобразователей постоянного напряжения в постоянное, постоянного - в переменное (автономные инверторы), переменного напряжения в переменное напряжение неизменной или регулируемой частоты.

Материал также структурирован в соответствии с принципом «четыре в одном» по четырем уровням доступности изложения: два уровня для «неспециалистов» по силовой электронике и два уровня для «специалистов» по силовой электронике. Основным методом анализа энергетических характеристик преобразователей является прямой метод.

Скачать книгу - "Основы силовой электроники. Учебник", Г.С. Зиновьев - Новосибирск - Издательство НГТУ, 2000 г. - (1.2 Мб.)

Содержание:

Предисловие 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 Вопросы к главе 1 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 ти-уровневые инверторы напряжения Вопросы к главе 2 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 Вопросы к главе 3 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) Вопросы к главе 4 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 Вопросы к главе 5 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 затоками Вопросы к главе 6 Литература Предметный указатель ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящий учебник является второй частью из трех запланированных по курсу «Основы силовой электроники» [1]. К первой части учебника примыкает методическое руководство к лабораторным работам [2], реализованным с помощью кафедрального пакета программ моделирования устройств силовой электроники PARUS-PARAGRAPH. Материал второй части учебника поддерживается компьютеризированными курсами лабораторных работ [3,4].

Во второй части учебника рассмотрены следующие базовые схемы устройств силовой электроники:

преобразователи постоянного напряжения в постоянное; преобразователи постоянного напряжения в (независимое) переменное - автономные инверторы; регуляторы переменного напряжения (преобразователи с одинаковой частотой напряжения на входе и выходе); преобразователи переменного напряжения в переменное другой частоты - преобразователи частоты; вентильные компенсаторы неактивных составляющих полной мощности; системы управления вентильными преобразователями.

Принцип «четыре в одном» проводится и здесь путем структурирования материала по глубине изложения для предполагаемых четырех уровней: двух разных направлений подготовки («неспециалист» и «специалист» по силовой электронике) и двух различных видов их деятельности на каждом уровне [1].

На первом уровне подготовки «неспециалистов» необходимо знать типы вентильных преобразователей и их входные и выходные характеристики и свойства. На втором уровне подготовки «неспециалистов» требуется дополнительно иметь представление об электромагнитных процессах внутри вентильных преобразователей и знать основные формулы, номера которых выделены жирным шрифтом, кроме тех, которые находятся в разделах, выделенных по полям вертикальной полужирной чертой.

Третий уровень изложения материала рассчитан на первый уровень подготовки «специалистов» (инженерная подготовка) и включает в себя требование знать весь материал, кроме параграфов, отмеченных звездочками. Четвертый уровень изложения рассчитан на второй уровень подготовки «специалистов» (магистерская подготовка), здесь необходимо знать весь материал учебника, уметь его творчески использовать и помимо учебников по курсу ознакомиться еще и с монографиями из списка литературы по выбранной проблеме.

Во второй части учебника, как и в первой, по возможности выдержана единая концепция анализа базовых ячеек на основе прямых методов расчета их энергетических показателей. Только в случае нелинейных математических моделей преобразователей использовались и другие методы: метод припасо-вывания; линеаризации в малом; линеаризации в большом - спектры и гармоническая линеаризация. Контрольные вопросы к главам структурированы для проверки знаний по двум уровням изложения (для «неспециалистов» и для «специалистов» силовой электроники).

За время написания второй части учебника была выпущена электронная версия первой его части, предназначенная для дистанционного образования, демо-версия которого размещена в сети Интернет на сайтах www.edu.nstu.ru. и www.ref.nstu.ru. Там же выставлен и электронный вариант нашего учебного пособия для магистрантов [5].

Обилие материала по пяти типам рассмотренных вентильных преобразователей привело к большому числу рисунков в тексте, и автор выражает благодарность аспирантам Е. Левину и А. Обухову, студенту И. Проскурину за помощь в их оформлении. По-прежнему отдельной благодарности заслуживает за компьютерный набор рукописи старший лаборант Л.А. Ларичева. Остается в силе, как и в первой части, наша готовность творчески откликнуться на все конструктивные замечания и предложения читателей.

Автор: nik34

Дата: 11.03.12 в 12:00

Прочтений: 9528

[ Назад | Библиотека ]