Laboratorium Podstaw Energoelektroniki. Krzysztof Iwan Piotr Musznicki Jarosław Guziński Jarosław Łuszcz

Transkrypt

1 Laboratorium Podstaw Energoelektroniki Krzysztof Iwan Piotr Musznicki Jarosław Guziński Jarosław Łuszcz Gdańsk 2011

2 PRZEWODNICZĄCY KOMITETU REDAKCYJNEGO WYDAWNICTWA POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ Romuald Szymkiewicz RECENZENT Piotr J. Chrzan PROJEKT OKŁADKI Piotr Musznicki Wydano za zgodą Rektora Politechniki Gdańskiej Oferta wydawnicza Politechniki Gdańskiej jest dostępna pod adresem Copyright by Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej Gdańsk 2011 Utwór nie może być powielany i rozpowszechniany, w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób, bez pisemnej zgody wydawcy ISBN WYDAWNICTWO POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ Wydanie I. Ark. wyd. 12,0, ark. druku 11,0, 980/656

3 Spis treści 1. Tranzystory mocy (Krzysztof Iwan) Wprowadzenie Podstawowe charakterystyki statyczne Model termiczny łącznika Ograniczenia dynamiczne Proces włączania i wyłączania Wyprowadzenia Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Pomiar charakterystyk statycznych Obserwacja procesów dynamicznych Pomiar jednostkowych strat przełączania Program ćwiczenia Opracowanie wyników pomiarów Pytania i zadania kontrolne Tyrystory (Piotr Musznicki) Wprowadzenie Budowa i zasada działania tyrystora Zewnętrzna charakterystyka statyczna Parametry dynamiczne tyrystora Wrażliwość tyrystorów Specjalne typy tyrystorów Układy tyrystorowe jednofazowe prostowniki sterowane Prostownik jednopulsowy Prostownik dwupulsowy Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Pomiar charakterystyk statycznych Jednopulsowy prostownik sterowany Opracowanie wyników Pytania kontrolne Beztransformatorowe przekształtniki DC-DC (Krzysztof Iwan) Wprowadzenie Układ obniżający napięcie (typu buck) Sposoby pracy układu Tętnienia napięcia wyjściowego Uwagi V

4 3.3 Układ podwyższający napięcie (typu boost ) Działanie układu Tętnienia napięcia wyjściowego Uwagi Układ obniżająco-podwyższający napięcie Działanie układu Tętnienia napięcia wyjściowego Uwagi Sprawność beztransformatorowych przekształtników DC-DC Wyprowadzenia Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Program ćwiczenia Opracowanie wyników pomiarów Pytania i zadania kontrolne Transformatorowe przekształtniki DC-DC (Krzysztof Iwan) Wprowadzenie Przegląd transformatorowych układów DC-DC Przekształtnik dwutaktowy (flyback converter) Przekształtnik jednotaktowy (forward converter) Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Program ćwiczenia Opracowanie wyników pomiarów Pytania i zadania kontrolne Prostowniki diodowe jednofazowe (Krzysztof Iwan) Wprowadzenie Rodzaje jednofazowych prostowników diodowych Rola transformatorów w układach prostownikowych Narażenia elementów półprzewodnikowych Podstawowa analiza wybranych układów prostownikowych Działanie prostownika jednopulsowego z obciążeniem rezystancyjnym Działanie prostownika jednopulsowego z obciążeniem RL Działanie prostownika jednopulsowego z obciążeniem RLD Działanie prostownika jednopulsowego z obciążeniem RC Podsumowanie działania podstawowych układów jednopulsowych Działanie prostownika dwupulsowego z obciążeniem rezystancyjnym Działanie prostownika dwupulsowego z obciążeniem RL Działanie prostownika dwupulsowego z obciążeniem RC Działanie prostownika dwupulsowego z obciążeniem RLC Uwagi Wyprowadzenia Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Program ćwiczenia Opracowanie wyników pomiarów Pytania i zadania kontrolne

5 6. Jednofazowe falowniki napięcia (Jarosław Guziński) Jednofazowy falownik napięcia Sterowanie pracą układu Regulacja napięcia wyjściowego falownika jednofazowego Czas martwy w falowniku Filtry wyjściowe falowników napięcia Uwagi Wyprowadzenia Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Program ćwiczenia Opracowanie wyników pomiarów Pytania i zadania kontrolne Układy zasilania bezprzerwowego (UPS) (Jarosław Łuszcz ) Wprowadzenie Wymagania jakości zasilania urządzeń Podstawowe funkcje i właściwości UPS Parametry znamionowe UPS Klasyfikacja topologii układów UPS Klasyfikacja UPS pod względem jakości napięcia wyjściowego Układy o gotowości biernej typu standby (VFD) Układy interaktywne o gotowości aktywnej typu line interactive"(vi) Układ typu standby-ferro ze sprzężeniem magnetycznym (VI) Układy typu Delta o gotowości on line (VI) Układy o gotowości aktywno-biernej typu standby on line (VFI) Układy z podwójnym przetwarzaniem true on line (VFI) Zródła energii stosowane w UPS Podstawowe zasady doboru UPS Badania właściwości układów UPS Znormalizowane obciążenia liniowe Znormalizowane obciążenia nieliniowe Statyczne parametry znamionowe Znormalizowane właściwości dynamiczne Metody badań UPS Zasady stosowania nieliniowego obciążenia wzorcowego Zmiana trybu pracy Badania charakterystyk dynamicznych przy obciążeniu liniowym Badania charakterystyk wyjściowych przy nieliniowym obciążeniu wzorcowym Badanie zdolności magazynowania energii Badanie sprawności i współczynnika mocy wejściowej Badania laboratoryjne UPS Badania sprawności w różnych trybach pracy Badania oscyloskopowe przebiegów wyjściowych w stanach statycznych i dynamicznych Opracowanie wyników Pytania kontrolne

6 8. Sterownik prądu przemiennego (Piotr Musznicki) Wprowadzenie Budowa jednofazowego sterownika przemiennego Sterownik jednofazowy z obciążeniem rezystancyjnym Sterownik jednofazowy z obciążeniem o charakterze rezystancyjno-indukcyjnym Sterownik jednofazowy z obciążeniem indukcyjnym Podsumowanie Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego: Program ćwiczenia Opracowanie wyników Pytania kontrolne