Задача по силовой электронике

Для управляемого выпрямителя, подключенного к сети переменного тока с напряжением 380/220 В и работающего на активно-индуктивную нагрузку, выполнить:

1. Определить параметры тиристоров:

- среднее значение тока, протекающего через вентиль;

- максимальное значение обратного напряжения.

2. Определить параметры согласующего трансформатора:

- действующее значение вторичного фазного напряжения;

- номинальное вторичное напряжение трансформатора;

- действующие значения первичного и вторичного токов;

- типовую мощность трансформатора.

3. По номинальному вторичному фазному напряжению трансформатора построить регулировочную характеристику выпрямителя и определить предельные значения угла регулирования при изменении напряжения на нагрузке в диапазоне (1…0,1)Ud.

4. При угле регулирования построить временные диаграммы напряжений сети, первичного и вторичного токов фазы трансформатора, напряжений и токов вентилей одной фазы, напряжения и тока нагрузки.

Исходные данные: тип выпрямителя – трехфазный мостовой с нулевым диодом; Ud=440 B, Id=100 A, α=900.

Задача 3.

Для однофазного мостового неуправляемого выпрямителя, работающего на активно-емкостную нагрузку, выполнить следующее:

1) определить максимальное значение тока диода и параметры трансформатора: действующие значения тока и напряжения вторичной обмотки, типовую мощность;

2) определить необходимую емкость конденсатора для получения коэффициента пульсаций Кп = 0,1;

3) при выбранных параметрах трансформатора построить внешнюю характеристику выпрямителя Ud = f(Id) при изменении тока нагрузки в пределах Id = (0,1…1) Id.

Исходные данные: UdH=5 B, IdH=0,1 A, R=6 Ом.

Задача 6.

Для импульсного преобразователя постоянного напряжения на транзисторах, работающего на якорь электродвигателя, выполнить следующее.

1. Выбрать и начертить схему преобразователя, обладающего возможностью работать в режиме рекуперации.

2. Начертить временные диаграммы токов и напряжений во всех элементах схемы при произвольном значении коэффициента заполнения импульсов; отдельно пояснить режим рекуперации.

3. Указать расчетные режимы работы преобразователя для выбора полупроводниковых приборов по току и напряжению. Определить средние значения токов и амплитуду напряжений приборов в этих режимах (под расчетными понимаются режимы с максимальными значениями исследуемых величин).

4. Для ограничения пульсаций тока нагрузки до заданного значения (ΔI/Iн) определить необходимую величину индуктивности цепи нагрузки.

Исходные данные: преобразователь – нереверсивный; Ud=230 B, f=300 Гц, IH=10 A, RH=2 Ом, ΔI/IН=0,15.

Задача 7.

Для однофазного мостового автономного инвертора напряжения (АИН) на транзисторах, работающего на активно-индуктивную нагрузку, выполнить следующее.

1. Начертить электрическую схему указанного инвертора.

2. При формировании кривой выходного напряжения АИН с шириной импульса на полупериоде в 180 эл. градусов:

а) начертить диаграмму переключения транзисторов;

б) построить временные диаграммы напряжений источника и нагрузки, токов источника, нагрузки, транзисторов и обратных диодов;

в) по данным определить:

- действующие значения напряжения и тока нагрузки;

- средние значения токов транзисторов, обратных диодов, источника питания;

- коэффициент мощности нагрузки;

- требуемую величину емкости конденсатора фильтра.

3. При широтно-импульсном регулировании и формировании независимой от параметров нагрузки кривой выходного напряжения с шириной импульса, выполнить задания п. 2 данной задачи.

Исходные данные: RH=20 Ом, LH=15 мГн, fH=150 Гц, Ud=110 B, α=1000

Задача 8.

Для трехфазного мостового автономного инвертора напряжения на транзисторах выполнить следующее.

1. Начертить диаграмму переключения транзисторов с углом проводимости 180 эл. град.

2. Начертить временные диаграммы напряжения на нагрузке при включении ее по схемам «звезда» и «треугольник».

3. Определить действующие значения фазного и линейного напряжений, токи нагрузки, среднее значение тока источника питания, коэффициент мощности нагрузки, необходимую емкость конденсатора.

4. Сформировать алгоритм переключения транзисторов и начертить кривые линейных напряжений при широтно-импульсном регулировании и числе импульсов на периоде Кин.

Исходные данные: RH=60 Ом, LH=30 мГн, fH=250 Гц, Ud=220 B, К=8.