Силовая электроника. Руководство разработчика

Автор: Сукер К.
Год издания: 2008
Серия: Силовая электроника
Издательство: Додэка-XXI
Жанр: Силовая электроника, Электроника
Язык: русский
Размер: 1,59 Мб
Страниц: 251
Формат: DJVU
ISBN: 978-5-94120-173-0
Для специалиста в области электронной техники термин «силовая электроника» ассоциируется в первую очередь с источниками питания, схемами управления различными иснонительными механизмами с мощностью, не превышающей нескольких киловатт. В этой книге рассмотрены особенности оборудования с мощностями, измеряемыми в МЕГАВАТТАХ! Эта книга но сути краткая энциклопедия современной силовой электроники.
В первых главах книги приведен интереснейший исторический обзор развития электротехники, описаны основные компоненты электрических систем. Далее рассмотрены некоторые методы расчетов, основы теории управления системами с обратной связью, переходные процессы в электрических цепях. Большое внимание уделено трансформаторам и электрическим машинам — от принципов работы до особенностей конструкций и систем охлаждения. Весьма подробно описаны выпрямители (в том числе многофазные), IGBT, тиристоры и схемы их применения, рассмотрены вопросы параллельного и последовательного включения тиристоров. В отдельных главах рассмотрены особенности импульсных режимов работы трансформаторов и тиристоров, вопросы, связанные с возбуждением гармоник в сетях электропитания и коэффициентом мощности, а также с процессами передачи тепла и охлаждения полупроводниковых приборов. Последняя глава касается применения силовой электроники. В ней описано множество уникальных устройств — от передатчика системы связи с подводными лодками и операционного усилителя с мощностью 600 кВт до разнообразных источников питания электродуговых печей, индукционных нагревателей и генераторов озона. В приложениях представлена разнообразная полезная информация — от нормирования параметров конденсаторов, применяемых для коррекции коэффициента мощности, до свойств водных растворов гликоля.
Эта книга будет полезна инженерам и техникам, разработчикам и конструкторам, работающим в сфере силовой электроники, а также студентам, изучающим различные аспекты силовой электроники.
Содержание:
Оглавление
Об авторе
Благодарности
Предисловие
Глава 1. Электрическая энергия
1.1. Переменный ток «против» постоянного
1.2. Главные изобретения
1.3. Генерация электроэнергии
1.4. Электричество на транспорте
1.5. Энергосистемы общего пользования
1.6. Распределительные цепи на заводах и фабриках
1.7. Аварийное электропитание
Глава 2. Компоненты силовых цепей
2.1. Коммутационная аппаратура
2.2. Ограничители перенапряжения
2.3. Провода
2.4. Конденсаторы
2.5. Резисторы
2.6. Предохранители
2.7. Напряжения питания
2.8. Корпуса
2.9. Испытание высоким напряжением и импульсная прочность изоляции
2.10. Расстояния между проводами
2.11. Металлооксидные варисторы
2.12. Защитные реле
Глава 3. Методы расчетов в электротехнике
3.1. Симметричные компоненты
3.2. Приведенные к единице постоянные
3.3. Моделирование цепей
3.4. Программы для моделирования
Глава 4. Схемы управления с обратной связью
4.1. Основы
4.2. Амплитудно-частотные характеристики
4.3. Фазо-частотные характеристики
4.4. Пропорциональные, интегрирующие и дифференцирующие звенья регулирования
4.5. Вложенные петли управления
Глава 5. Переходные процессы
5.1. Помехи в линиях электропередачи
5.2. Помехи, возникающие внутри оборудования
5.3. Электромагнитные помехи
Глава 6. Бегущие и стоячие волны
6.1. Основы
6.2. Явления, связанные с переходными процессами
6.3. Способы уменьшения перенапряжения
Глава 7. Трансформаторы и реакторы
7.1. Основы трансформаторов
7.2. Конструкции трансформаторов
7.3. Системы изоляции
7.4. Основной уровень импульсной прочности изоляции
7.5. Вихревые токи
7.6. Межфазные трансформаторы
7.7. Соединения трансформаторов
7.8. Реакторы
7.9. Единицы измерений
7.10. Охлаждение
7.11. Измерительные трансформаторы
Глава 8. Электрические машины
8.1. Машины постоянного тока
8.2. Синхронные машины
8.3. Асинхронные двигатели
8.4. Классификация асинхронных двигателей
8.5. Конструкции корпусов
8.6. Линейные двигатели
Глава 9. Выпрямители и преобразователи
9.1. Выпрямители в «древности»
9.2. Ртутные выпрямители
9.3. Кремниевые диоды - век полупроводников
9.4. Однофазные выпрямительные схемы
9.5. Многофазные выпрямительные схемы
9.6. Коммутация
Глава 10. Фазовое управление
10.1. Тиристоры
10.2. Прямое падение напряжения
10.3. Применение тиристоров в качестве ключей на переменном токе
10.4. Тиристорные пускатели электродвигателей
10.5. Тиристорные преобразователи
10.6. Получение отрицательного выходного напряжения
10.7. Схемы управления
10.8. Сигналы управления
10.9. Автотрансформатор с тиристорным переключателем отводов
10.10. Тиристорные схемы управления двигателями постоянного тока
10.11. Тиристорные схемы управления двигателями переменного тока
10.12. Циклоконвертеры
Глава 11. Последовательное и параллельное соединение
11.1. Последовательное включение тиристоров
11.2. Параллельное включение тиристоров
11.3. Форсированная балансировка
Глава 12. Импульсные режимы
12.1. Защитные приборы
12.2. Трансформаторы
12.3. Тиристоры
Глава 13. Импульсные преобразователи
13.1. Широтно-импульсная модуляция
13.2. Преобразователи напряжения понижающего типа
13.3. Преобразователи напряжения повышающего типа
13.4. Преобразователи мостового типа
13.5. Работа на высоких частотах
13.6. Введение гармоник
13.7. Последовательные мосты
Глава 14. Коэффициент мощности и гармоники
14.1. Коэффициент мощности
14.2. Гармоники
14.3. Преобразование Фурье
14.4. Взаимодействие гармоник с сетями электроснабжения
14.5. Коэффициент телефонных помех
14.6. Ограничения на гармоники потребляемого тока
14.7. Переключение при нулевом напряжении
Глава 15. Тепловые процессы
15.1. Тепло и теплопередача
15.2. Воздушное охлаждение
15.3. Водяное охлаждение
15.4. Охлаждение полупроводниковых приборов
15.5. Монтаж полупроводниковых приборов
Глава 16. Применение силовой электроники
16.1. Схемы управления электродвигателями
16.2. Стекольная промышленность
16.3. Литейные заводы
16.4. Электрическая дуга и электродуговые печи
16.5. Источники питания для электрохимической промышленности
16.6. Циклоконвертеры
16.7. Связь на сверхнизких частотах
16.8. Аккумуляторы энергии на сверхпроводящих магнитах
16.9. Операционный усилитель на 600 кВт
16.10. Генераторы озона
16.11. Полупроводниковая промышленность
16.12. Компенсаторы реактивной мощности
16.13. Управление индукционным нагревом
16.14. Токамаки
16.15. Переключатель большого числа отводов автотрансформатора
Приложение А. Уравнение для преобразователей
Приложение Б. Моменты сил
Приложение В. Коммутационные провалы напряжения
и коэффициент нелинейных искажений
Приложение Г. Нормирование параметров конденсаторов
для коррекции коэффициента мощности
Приложение Д. Катушка Роговского
Приложение Е. Словарь иностранных слов
Приложение Ж. Водные растворы гликоля
Приложение 3. Подавление гармоник методом сдвига фаз
Приложение И. Токи в нулевом проводе при несинусоидальных нагрузках
Предметный указатель