Преобразователи импульсных систем электропитания с регулируемым энерговыделением

• Автор: Ваняев, Сергей Валериевич
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 230 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СХЕМОТЕХНИКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ
ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЕМ
1.1. Требования к ИСЭ и их структура
1.2. Зарядные устройства ИСЭ
1.3. Генераторы импульсов тока ИСЭ
1.4. Разработка ИСЭ
Выводы
ГЛАВА 2. ЗАРЯДНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С БЕСТОКОВОЙ КОММУТАЦИЕЙ КЛЮЧЕЙ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ
ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЕМ
2.1. Электромагнитные процессы в ЗП на базе IGBT с шунтирующими диодами
2.2. Особенности работы ЗП на базе IGBT с шунтирующими диодами
на начальном этапе зарядки НК
2.3. Электромагнитные процессы в ЗП на базе IGBT, блокирующих обратные напряжения
2.4. Работа ЗП на базе IGBT, блокирующих обратные напряжения, на
начальном этапе зарядки НК
Выводы
ГЛАВА 3. ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСОВ ТОКА С РЕГУЛИРУЕМЫМ ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЕМ
3.1. Электромагнитные процессы в ГИТ с многозвенным индуктивным ТФЭ
3.1.1. Режимы работы ГИТ с ИТФЭ
3.1.2. Энергоемкость элементов и расчетные зависимости ГИТ с ИТФЭ
3.2. ГИТ с комбинированным ТФЭ
3.2.1. Принцип действия ГИТ с КТФЭ
3.2.2. Энергетические соотношения в ГИТ с КТФЭ
3.3. Управление ГИТ
3.3.1. Формирование выходных импульсов тока заданных форм
3.3.2. Нейросетевые принципы управления ГИТ в составе электротехнологической системы
3.3.3. Нейросетевая система управления ГИТ
3.3.4. Синтез нейросетевой системы управления ГИТ

Выводы
ГЛАВА 4. РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ВЫБОР ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЕМ
4.1. Разработка моделей тепловых процессов в IGBT
4.2. Тепловые процессы в моноимпульсном режиме работы ЗП и АТФЭ
4.3. Тепловые процессы в периодическом установившемся режиме
работы ЗП и АТФЭ
4.4. Оптимальное управление ЗП на начальном этапе зарядки
4.5. Выбор транзисторов ЗП и АТФЭ
4.6. Режимы работы и допустимая токовая нагрузка тиристоров ГИТ с
ИТФЭ
Выводы
ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЕМ С ПИТАЮЩЕЙ СЕТЬЮ
5.1. Стабильность напряжения зарядки НК
5.2. Спектр тока, потребляемого ЗП !
5.3. Расчетные соотношения входных L-С фильтров
5.4. Осцилляции кривой тока входного выпрямителя
5.4.1. Однозвенный фильтр
5.4.2. Двухзвенный фильтр
5.5. Расчет параметров входного фильтра
5.6. Моделирование процессов в ИСЭ при периодическом режиме
работы
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Импульсные электроэнергетические технологии получили в последние десятилетия широкое распространение. При этом ряд применений, например, лазерная резка, перфорирование, сварка, физический эксперимент и другие требует оперативного регулирования параметров процесса выделения энергии в нагрузке. Это вызывает необходимость разработки импульсных систем электропитания с регулируемым энерговыделением (ИСЭ). ИСЭ содержат зарядные устройства (ЗУ), основными компонентами которых являются зарядные преобразователи (ЗП), и генераторы импульсов тока (ГИТ) с накопительными конденсаторами (НК).
Усилиями ведущих научных коллективов, таких как ФГУП «Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина», АО «Электротермосварка», Институт проблем электрофизики РАН (г. Санкт-Петербург), и др., а также вузов МЭИ, ЛЭТИ, государственных технических университетов г.г. Санкт-Петербурга, Томска, Н.Новгорода и других разработаны высокоэффективные ИСЭ, нашедшие применение в различных областях науки и техники.
Большой вклад в развитие теории и практическую реализацию таких систем внесли ведущие ученые, среди которых следует отметить Бертинова
A.И., Булатова О.Г., Вакуленко В.М., Волкова И.В., Грехова И.В., Иванова
B.C., Ивашина В.В., Кныша В.А., Короткова С.В., Матханова П.Н., Мееровича Л.А., Месяца Г.А., Опре В.М., Пентегова И.В., Розанова Ю.К. и многих других, в научных трудах которых разработаны принципы построения, управления и основы теории таких устройств, предложен целый спектр востребованных на практике технических решений.
Наблюдаемое в настоящее время интенсивное развитие элементной базы преобразовательной техники и систем управления открывает новые перспективы в направлении повышения эффективности ИСЭ. Вместе с тем, применение современных полупроводниковых приборов в рамках известных совокупностей топологических и технических решений зачастую

Рис. 2.1 Схема ЗП с ТТТД

О _ С1
ПГ-Л I'' ' _ л

Рис. 2.2. Схемы замещения ЗП на интервалах
а) интервал проводимости ключа УТ1.1(УТ1.2) ;
б) интервал проводимости ключа УТ1.1(УТ1.2)
и диода V01.1 (УВ1.2);
в) интервал проводимости диода ¥02.1 (У02.2)