ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТПО ДИСЦИПЛИНЕ
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Факультет электроэнергетики и информатики
Кафедра электрооборудования и энергоснабжения
ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТПО ДИСЦИПЛИНЕ
«СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА»
для студентов заочной формы обучения
направления подготовки 44.03.04Профессиональное обучение (по отраслям)
профиля подготовки «Энергетика»
профилизации «Энергохозяйство предприятий, организаций, учреждений и энергосберегающие технологии»
Екатеринбург
РГППУ
2015
Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Силовая электроника» для студентов специальности 44.03.04Профессиональное обучение (по отраслям) профиля подготовки «Энергетика» профилизации «Энергохозяйство предприятий, организаций, учреждений и энергосберегающие технологии». Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.- пед. ун-т», 2015. 10 с.
| Авторы: | канд. техн.наук, доцент | И.Л.Щеклеина |
| канд. физ.-мат. наук, доцент | В.А. Охапкин | |
| канд. техн. наук,доцент | В.И.Зеленцов | |
Задания и методические указания к выполнению контрольных работобсуждены на заседании кафедры электрооборудования и энергоснабжения. Протокол от «21» мая 2015 № 9.
|
|
|
| Заведующая кафедрой электрооборудования и энергоснабжения | А.О. Прокубовская |
Рекомендованы к печати научно-методической комиссией ФЭИ РГППУ. Протоколот « 15 » июня 2015 № 8 .
| Председатель научно-методической комиссии ЭлИн РГППУ | А.О. Прокубовская | |
© ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2015
© И.Л. Щеклеина, В.А. Охапкин, В.И. Зеленцов, 2015
ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина «Силовая электроника» является одной из основных специальных дисциплин подготовки педагогов профессионального обучения по профилизации «Энергохозяйство предприятий, организаций, учреждений и энергосберегающие технологии» профиля подготовки «Энергетика» направления подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям)и включает в себя вопросы теории и практического применения полупроводниковых преобразователей энергии для потребителей постоянного и пepeмeннoгo тока.
Контрольная работа охватывает материал наиболее важных тем дисциплины и состоит из трех заданий. Варианты заданий выбираются из табл. 1-3 по двум последним цифрам номера студенческого билета, обозначаемых «Х» и «У» соответственно. Oтвeты на вопросы должны быть краткими, но исчерпывающими и доказательными, демонстрирующими понимание существа вопроса. Графики и схемы должны быть вычерчены аккуратно на миллиметровой бумаге.
|
|
|
ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
Задание 1
Описать основные свойства, характеристики, представить схему транзистора. Вариант задания взять из таблицы 1. Основные свойства транзисторов, их характеристики, конструктивные особенности изложены в различных справочниках или интернет ресурсах по полупроводниковым приборам, например [3].
Таблица 1
| Х Y | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 0 | ТО125-12.5-4 Россия | Т273-1250-38 Россия | ТО125-10-5 Россия | ТБИ353-1250-15 Россия | ТО125-12.5-11 Россия |
| 1 | ТО125-12.5-5 Россия | Т273-1250-40 Россия | ТО125-10-6 Россия | ТС143-1000-10 Россия | ТО142-63-10 Россия |
| 2 | ТО125-12.5-6 Россия | Т273-1250-42 Россия | ТО125-10-7 Россия | ТС143-1000-12 Россия | Т132-50-12 Россия |
| 3 | ТО325-12.5-6 Россия | Т273-1250-44 Россия | ТО125-10-8 Россия | ТС143-1000-14 Россия | Т132-50-14 Россия |
| 4 | ТО125-12.5-7 Россия | Т173-10000-10 Россия | ТО125-10-10 Россия | Т173-2000-16 Россия | Т132-40-5 Россия |
| 5 | ТО325-12.5-7 Россия | Т173-10000-12 Россия | ТО125-10-11 Россия | Т173-2500-14 Россия | Т142-50-20 Россия |
| 6 | ТО125-12.5-8 Россия | Т173-10000-8 Россия | ТО125-10-12 Россия | Т173-2500-16 Россия | ТО125-12.5-10 Россия |
| 7 | ТО325-12.5-8 Россия | Т193-10000-10 Россия | ТО125-10-13 Россия | Т173-1600-24, Россия | ТО325-12.5-10 Россия |
| 8 | ТО125-12.5-9 Россия | Т193-10000-12 Россия | ТО125-12.5-13 Россия | Т173-1600-32, Россия | ТО325-12.5-11 Россия |
| 9 | ТО325-12.5-9 Россия | Т193-10000-8 Россия | ТО132-25-10, Россия | Т273-1250-36 Россия | Т132-50-16 Россия |
| X Y | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 0 | Т353-800-32 Россия | Т2-320-12 Россия | Т153-630-24 Россия | Т171-320-14, Россия | Т143-1000-12 Россия |
| 1 | ТБ153-1000-14 Россия | Т133-320-6 Россия | ТБ153-1250-14 Россия | Т171-320-16, Россия | ТБ253-1000-14 Россия |
| 2 | Т173-1250-14 Россия | Т133-320-10 Россия | ТБ453-800-10 Россия | Т171-320-18 Россия | ТБ253-800-16 Россия |
| 3 | Т173-1250-28 Россия | Т133-320-12 Россия | ТБ453-800-12 Россия | ТС261-160-13 Россия | Т2-160-10 Россия |
| 4 | ТБ453-1000-12 Россия | Т133-320-14 Россия | ТБ453-800-14 Россия | Т123-500-8 Россия | Т2-160-12 Россия |
| 5 | ТБ453-1000-14 Россия | Т133-320-16 Россия | ТБ353-1000-20 Россия | ТС261-160-12 Россия | Т2-160-14 Россия |
| 6 | ТС143-800-10 Россия | Т133-320-18 Россия | Т353-1000-28 Россия | Т2-320-10 Россия | Т2-160-16 Россия |
| 7 | ТС143-800-12 Россия | Т133-320-24 Россия | Т153-2000-7 Россия | Т2-320-14 Россия | Т153-630-14 Россия |
| 8 | ТС143-800-14 Россия | Т243-400-12 Россия | Т153-2000-8 Россия | Т143-400-24 Россия | Т153-630-20 Россия |
| 9 | ТБИ353-1000-12 Россия | ТС261-200-13 Россия | Т353-800-28 Россия | Т271-250-14 Россия | Т153-630-22 Россия |
|
|
|
|
|
|
Задание 2
Ответьте на два вопроса из приведенного списка. Номера вопросов приведены в таблице 2. При ответах на вопросы используйте любую учебную и справочную литературу, в том числе из списка рекомендованной литературы.
Таблица 2
| Х Y | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 0 | 1,36 | 2,35 | 2,34 | 4.33 | 5,32 | 6,31 | 7,30 | 8,20 | 9,28 | 10,27 |
| 1 | 11,26 | 12,25 | 13,24 | 14,23 | 15,22 | 16,21 | 17,20 | 18,19 | 2,15 | 3,16 |
| 2 | 4,17 | 5,18 | 6,19 | 7.20 | 8,21 | 9,22 | 10,23 | 11,24 | 12,25 | 13,26 |
| 3 | 14,27 | 15,28 | 16,29 | 17,30 | 18,31 | 19,32 | 20,33 | 21,34 | 22,35 | 23,36 |
| 4 | 2,35 | 3,34 | 6,10 | 8,11 | 7,6 | 31,20 | 5,10 | 6,10 | 10,30 | 6,35 |
| 5 | 4,17 | 2,34 | 3,33 | 6,11 | 8,12 | 7,8 | 31,19 | 6,11 | 6,20 | 10,31 |
| 6 | 9,10 | 4,18 | 2,33 | 3,32 | 6,12 | 8,13 | 12,20 | 13,18 | 7,12 | 6,25 |
| 7 | 10,11 | 9,13 | 4,19 | 2,32 | 3,31 | 6,13 | 8,14 | 13,21 | 31,17 | 8,13 |
| 8 | 17,34 | 9,11 | 9,14 | 4,20 | 2,30 | 3,30 | 6,14 I | 8,15 | 14,22 | 31,16 |
| 9 | 2,14 | 5,15 | 13,1 | 9,15 | 4,21 | 2,29 | 3,29 | 6,15 | 8,16 | 14,23 |
Вопрос №1. Перечислите энергетические критерии качества электромагнитных процессов в устройствах силовой электроники.
Вопрос №2. Перечислите энергетические критерии качества устройства преобразования электрической энергии на полупроводниковых вентилях.
Вопрос №3. Перечислите критерии качества конструкции вентильного преобразователя.
Вопрос №4. Чем отличаются полностью управляемые вентили от неполностью управляемых?
Вопрос №5. Какими параметрами по току характеризуется вентиль с неполным управлением?
Вопрос №6. Какими параметрами по напряжению характеризуется вентиль с неполным управлением?
Вопрос №7. Какими параметрами характеризуются динамические свойства вентилей с неполным управлением?
Вопрос №8. Какой параметр запираемого тиристора характеризует его способность к выключению?
Вопрос №9. Какие элементы содержит блок-схема управляемого выпрямителя?
Вопрос №10. Какой режим работы выпрямителя называется режимом прерывистого тока нагрузки?
Вопрос №11. Какими мерами можно уменьшить зону прерывистых токов в выпрямителе?
Вопрос №12. Чем отличаются двухполупериодные схемы выпрямления от однополупериодных?
Вопрос №13. В какой схеме выпрямления однофазного напряжения лучше используются вентили: а) по обратному напряжению, б) по анодному току? Почему?
Вопрос №14. Как обстоит дело с наличием вынужденного подмагничивания сердечника трансформатора однонаправленным потоком в выпрямителях однофазного напряжения?
Вопрос №15. По какому критерию разграничиваются зоны применения выпрямителей трехфазного тока со схемами соединения обмоток 
и 
?
Вопрос №16. Как обстоит дело с наличием подмагничивания сердечника трансформатора однонаправленным потоком в шестипульсных выпрямителях трехфазного тока?
Вопрос №17. Перечислите типы силовых транзисторов.
Вопрос №18. Назовите преимущества IGBT-транзисторов по сравнению с MOSFET-транзисторами?
Вопрос №19. Какие существуют типы автономных инверторов?
Вопрос №20. В чем состоят основные отличия схем инверторов напряжения от схем инверторов тока?
Вопрос №21. Какие особенности у внешней характеристики инвертора тока?
Вопрос №22. Как можно регулировать величину выходного напряжения инвертора тока?
Вопрос №23. Какими модификациями схемы инвертора тока можно ограничить рост напряжения холостого хода инвертора тока?
Вопрос №24. Что дает применение вентилей обратного тока в резонансных инверторах?
Вопрос №25. Какими преимуществами обладает транзисторный резонансный инвертор перед тиристорным?
Вопрос №26. Как регулируется выходное напряжение у инверторов напряжения?
Вопрос №27. Какие свойства у резонансного инвертора класса Е1
Вопрос №28. В чем отличие ШИР от ШИМ в инверторах напряжения?
Вопрос №29. Какая особенность спектра выходного напряжения инвертора напряжения при синусоидальной двухсторонней ШИМ второго рода?
Вопрос №30. Как определяется обобщенный вектор трехфазного инвертора напряжения?
Вопрос №31. Сколько активных и нулевых состояний у обобщенного вектора трехфазного мостового инвертора напряжения?
Вопрос №32. Как выражаются компоненты обобщенного вектора в 
, 
- и d, q- координатах?
Вопрос №33. В чем отличие трехуровневого инвертора напряжения от одноуровневого?
Вопрос №34. Как строить многоуровневые инверторы напряжения?
Вопрос №35. В каких типах инверторов возможна рекуперация энергии из нагрузки и почему?
Задание 3
3. Постройте временные диаграммы напряжений и токов тиристорного преобразователя в режиме непрерывного тока.
Таблица 3
| X Y | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 0 | 10 | 10 | 15 | 15 | 25 | 20 | 20 | 30 | 25 | 30 |
| 20 | 25 | 30 | 20 | 25 | 25 | 30 | 20 | 20 | 30 | |
| М | Н | М | Н | Н | М | Н | Н | М | М | |
| 1 | 35 | 40 | 35 | 40 | 45 | 55 | 55 | 50 | 50 | 45 |
| 25 | 20 | 30 | 25 | 30 | 20 | 25 | 30 | 25 | 20 | |
| М | М | Н | Н | М | М | Н | Н | М | Н | |
| 2 | 60 | 65 | 60 | 65 | 70 | 80 | 80 | 75 | 75 | 70 |
| 30 | 25 | 20 | 30 | 20 | 25 | 30 | 20 | 30 | 25 | |
| М | М | Н | Н | М | М | Н | Н | М | Н | |
| 3 | 85 | 90 | 85 | 90 | 95 | 105 | 105 | 100 | 100 | 95 |
| 20 | 30 | 25 | 20 | 25 | 30 | 20 | 25 | 20 | 30 | |
| М | М | Н | Н | М | М | Н | Н | М | Н | |
| 4 | 110 | 115 | 110 | 115 | 120 | 130 | 130 | 125 | 125 | 120 |
| 25 | 20 | 30 | 25 | 30 | 20 | 25 | 30 | 25 | 20 | |
| М | М | Н | Н | М | М | Н | Н | М | Н | |
| 5 | 135 | 140 | 135 | 140 | 145 | 10 | 10 | 150 | 150 | 145 |
| 30 | 25 | 20 | 30 | 20 | 30 | 20 | 20 | 30 | 25 | |
| М | М | Н | Н | М | М | Н | Н | М | Н | |
| 6 | 15 | 20 | 15 | 20 | 25 | 35 | 35 | 30 | 30 | 25 |
| 25 | 20 | 30 | 25 | 30 | 20 | 25 | 30 | 25 | 20 | |
| М | М | Н | Н | М | М | Н | Н | М | Н | |
| 7 | 40 | 45 | 40 | 45 | 50 | 60 | 60 | 55 | 55 | 50 |
| 30 | 25 | 20 | 30 | 20 | 25 | 30 | 20 | 30 | 25 | |
| М | М | Н | Н | М | М | Н | Н | М | Н | |
| 8 | 65 | 70 | 65 | 70 | 75 | 85 | 85 | 80 | 80 | 75 |
| 20 | 30 | 25 | 20 | 25 | 30 | 20 | 25 | 20 | 30 | |
| М | М | Н | Н | М | М | Н | Н | М | Н | |
| 9 | 90 | 95 | 90 | 95 | 100 | 110 | 110 | 105 | 105 | 100 |
| 25 | 20 | 30 | 25 | 30 | 20 | 25 | 30 | 25 | 20 | |
| М | М | Н | Н | М | М | Н | Н | М | Н |
Пояснение к таблице 3. В каждой ячейке таблицы первое число - угол регулирования 
; второе число - угол коммyтaции 
; буквы М и Н обозначают схему выпрямления (мостовая и нулевая соответственно).
Рекомендованная литература
Основная литература
1. Герман-Галкин С.Г. Виртуальные лаборатории полупроводниковых систем в среде Matlab-Simulink [Электронный ресурс] : учебник для вузов / С.Г. Герман-Галкин. - Электрон. текстовые дан. - Санкт-Петербург ; Москва ; Краснодар : Лань, 2013. - 442 с. : ил., табл.
2. Калашников В.И.Электроника и микропроцессорная техника [Текст]: учебник для вузов [Гриф УМО] / В. И. Калашников, С. В. Нефедов ; под ред. Г. Г. Раннева. - Москва : Академия, 2012. - 367, [1] с. : ил., табл.
Дополнительная литература
3. Зиновьев Г. С.Силовая электроника: Учеб. пособие для вузов/ Г.С. Зиновьев – М.: Юрайт, 2012. – 671 с.
4. Кулик В.Д. Силовая электроника. Автономные инверторы, активные преобразователи: учебное пособие / Кулик В.Д. СПб.: ГОУВПО СПбГТУРП, 2010.- 90с.
5. Руденко В. С. Преобразовательная техника:Учеб. пособие для вузов/ Руденко В. С., Сенько В. И., Чиженко И. М. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1983. – 431 с.
6. Розанов Ю.К. Электронные устройства электромеханических систем: Учеб. пособие для студентов ВУЗов/ Розанов Ю.К., Соколова Е.М. Издательский центр «Академия», 2009. - 272 с.
7. Герман-Галкин С.Г. Силовая электроника. Лабораторные работы на ПК / Герман-Галкин С.Г. — М.: Учитель и ученик, КОРОНА принт, 2002. - 304 с.
ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТПО ДИСЦИПЛИНЕ
«СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА»
Подписано в печать ______. Формат 60´84/16. Бумага для множ. аппаратов.
Печать плоская. Усл. печ. л. ___. Уч.-изд. л.___. Тираж __ экз. Заказ № ____.
ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.
Ризограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 57; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!