Презентация по Электротехнике и электронной технике 2-3 курс техникума
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ«БОРИСОВСКИЙ АГРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»Лекция-презентацияВЫПРЯМИТЕЛИ,ИНВЕРТОРЫДисциплина «Электротехника и электронная техника»Специальности: 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» 2-3 курс16-17 лет Автор: преподаватель специальных дисциплин Бабич Фёдор Иванович * Лекции 10-11. Содержание лекции 10 Темы № слайда Трехфазные выпрямители средней и большой мощности 3 Трехфазный выпрямитель с нейтральным выводом 3 Трехфазный мостовой выпрямитель(схема Ларионова) 9 Тиристор 15 * Трехфазные выпрямители средней и большой мощности трехфазный выпрямитель с нейтральным выводом * Среднее значение выпрямленного напряжения: m - коэффициент фазности * Средний и максимальный прямой ток диодов: где: * Коэффициент пульсаций: 0,25. Разложим напряжение UH в ряд Фурье: Частота пульсаций fп = mf = 3f Первая гармоника: Или: * * Назначение - питание нагрузочных устройств со средним значением выпрямленного тока до сотен ампер, напряжение — до десятков киловольт. Достоинства: о высокая надежность (минимальное количество диодов). Недостатки: подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током (снижение к.п.д.). * Трехфазный мостовой выпрямитель(схема Ларионова) * * * где: U2MЛ – амплитудное значение линейного напряжения;U2Л –действующее значение линейного напряжения. * Коэффициент пульсаций: 0,057. Частота пульсаций: fп = mf = 6f Первая гармоника: * К.п.д. выпрямителя Ларионова больше к.п.д. выпрямителя с нейтральным выводом, так как нет подмагничивания сердечника трансформатора постоянным током. * Тиристор: ПП прибор с тремя (или более) р-n- переходами. ВАХ имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Используется для переключения. * Структурное устройство тиристора 1,2,3 – выводы анода, управляющего электрода и катода. * Тиристор может находиться в двух устойчивых состояниях: открытом и закрытом. Маломощный положительный импульсный сигнал подается на вход управления и открывает тиристор, цепи анод – катод появляется ток IПР. Чтобы закрыть тиристор необходимо снизить этот ток до значения, меньше чем IВКЛ. Тиристор также можно открыть большим по величине прямым напряжением UВКЛ. Простейшим тиристором с двумя выводами: анод и катод, является динистор. Он также работает в ключевом режиме и открывается при превышении напряжением между выводами величины UВКЛ. * Принцип работы тиристора * Переходы П1 и П3 открыты, а переход П2 — закрыт, питающее напряжение UПР приложено к П2, ток тиристора мал и тиристор заперт.При повышении UПР ток тиристора увеличивается незначительно, пока напряжение UПР не приблизится UВКЛ. Происходит лавинный пробой в П2 движущимися электронами и дырками. * Ток в переходе быстро нарастает, т. к. электроны из слоя n2 и дырки из слоя p1 устремляются в слои p2 и n1 и насыщают их не основными носителями заряда. Напряжение на R возрастает, на тиристоре падает. После пробоя напряжение на тиристоре снижается до 0,5—1 В. При уменьшении тока восстанавливается высокое сопротивление П2. * Вольтамперная характеристика тиристора * UВКЛ снижается введением не основных носителей в слои, прилегающие к П2. IУ. ВКЛ - обеспечивает переключение тиристора в открытое состояние. Выпускаются тиристоры на токи до десятков кА, UВКЛ десятки кВ. Они применяются в управляемых выпрямителях, инверторах, коммутационной аппаратуре. * Вольтамперная характеристика тиристора при разных токах управления Выпрямители, инверторы * Лекции 10-11. Содержание лекции 11 Темы № слайда Управляемые выпрямители 27 Однофазный однополупериодный управляемый выпрямитель 28 Многофазные управляемые выпрямители 31 Трехфазный нулевой управляемый выпрямитель 32 Трехфазный мостовой управляемый выпрямитель (схема Ларионова) 42 Однофазный инвертор 48 Однофазный нулевой ведомый сетью инвертор 50 Трехфазный ведомый сетью инвертор 52 * Управляемые выпрямители (УВ):-выпрямление переменного напряжения; -управлением выпрямленным напряжением. Применение в электроэнергетике:линии электропередач постоянного тока, электропривод, электротермические, электротехнологические установки, системы возбуждения, источники реактивной мощности и т.д. * Однофазный однополупериодный УВ изменение момента отпирания тиристора за счет сдвига фаз между анодным напряжением U2 и напряжением Uу. Сдвиг фаз называют углом управления . * Ud 0 – значение Ud при = 00. Id = Ud /Rн .Выбор тиристора VT: Id, Uу, U2m. * Нагрузочная характеристика * Многофазные управляемые выпрямители * Изменение - изменение значений Ud. При 6 выпрямленный ток непрерывен. Тиристоры открыты при угле 23. Трехфазный нулевой УВ * при 6 * Если 6, выпрямленном токе появятся паузы. при * Временная диаграмматрехфазного нулевого УВ * Угол, соответствующий точке естественной коммутации, смещен относительно максимума синусоиды (90 градусов) на величину π/m. * Пример. Значения максимальных углов управления, при которых ток в нагрузке остается непрерывным, приведены в таблице. Количество фаз, m 2 3 6 Угол управления, град 0 30 60 Среднее выпрямленное напряжение в режиме непрерывных токов нагрузки составляет:
* Пример. Уравнения работы двухполупериодного выпрямителя (m =2). Режим прерывистых токов нагрузки: где: * Режим непрерывных токов нагрузки: Пояснение. Кривая напряжения в операции интегрирования представлена функцией косинуса, т.к. отсчет ведется от значения угла 90 градусов, и в эту точку смещается ось напряжения. * Пример. Вариант расчета характеристик трехфазного нулевого управляемого выпрямителя * Среднее выпрямленное значение напряжения на нагрузке в режиме непрерывных токов: В режиме прерывистых токов:
Для выбора тиристора по напряжению необходимо определить напряжение на закрытом тиристоре: Выбора тиристора по величине прямого тока: * Трехфазный мостовой УВ (схема Ларионова) угол управления меньше или равен 60є: угол управления больше 60є: * Временные диаграммы напряжения нагрузки схемы Ларионова при угле управления 0 градусов * Временные диаграммы работы схемы Ларионова:а – построение огибающей напряжения нагрузки при угле управления 30 градусов;б – построение огибающей напряжения нагрузки при угле управления 60 градусов;в – построение огибающей напряжения нагрузки при угле управления 90 градусов * при ≤ 3 * Для режима =3 * Для режима 3 * Однофазный инвертор преобразование энергии постоянного тока в энергию переменного тока * Среднее выпрямленное значение напряжения: Зависимость: регулировочная характеристика ведомого сетью инвертора Регулировочные характеристики однофазного управляемого выпрямителя: а – выпрямителя-инвертора; б – инвертора * Однофазный нулевой ведомый сетью инвертор Угол управленияменьше 90 град. * угол управления, равен 90 град. Регулировочные характеристики однофазного нулевого управляемого выпрямителя: а – выпрямителя-инвертора; б – инвертора * Трехфазный ведомый сетью инвертор * угол управления 60 градусов угол управления 90 градусов * угол управления 120 градусов * Применение в энергетике: вставки постоянного тока, электрический транспорт и другие устройства. Ведомый сетью инвертор это УВ, нагрузкой которого является источник питания, полярность которого противоположна выходной ЭДС выпрямителя Ud. При этом угол управления должен быть 90. * UD = 0 * выпрямитель * инвертор * Список используемой литературы 1 Учебник И. М. »Электротехника и электроника» 2010г.2.Учебник М.В. Немцов, И. И.Светлакова »Электротехника» 2004г.3. yaca.yandex.ru›Бизнес›Производство›Электроника и электротехника.4.softvilla.ru›…elektrotehnika-i-elektronika.html5. www.vsya-elektrotehnika.ru/6. elektromehanika.org/dir/ehlektrotekhnicheskie_ sajty/1 *