Исследования и разработка многозвенного высоковольтного регулятора постоянного тока

• Автор: Гайказьян, Тигран Карэнович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1 ОБЗОР РЕГУЛЯТОРОВ ПОСТОЯННОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
1.1 Применение регуляторов в пассажирских вагонах
1.2 Разновидности блоков регуляторов
1.3 Требования к регуляторам напряжения
1.4 Критерии расчета и выбора силовой части и системы управления
регулятора
1.5 Электрические параметры регулятора
1.6 Классификация высокочастотных регуляторов
1.7 Регулятор постоянного тока на базе схем инверторов
1.8 Схема высоковольтного регулятора постоянного напряжения
1.9 Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА И ВЫБОРА СИЛОВЫХ
КОМПОНЕНТОВ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО РЕГУЛЯТОРА
2.1 Описание методики проектирования
2.2 Исходные данные для расчета
2.3 Выводы по второй главе
Глава З.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
3.1 Моделирование основных режимов
3.2Моделирование процессов блока коммутационно-защитной аппаратуры
3.3 Результаты моделирования блока коммутационно-защитной аппаратуры
3.4 Выводы по четвертой главе

ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКОЕ МАКЕТИРОВАНИЕ РЕГУЛЯТОРА ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
4.1 Макет и опытный образец регулятора
Заключение
Список литературы
Приложение
Введение
Современные электрические и электронные аппараты (ЭЭА) должны отвечать требованиям по возможности интеграции в сложные системы, снижению массы и габаритов ЭЭА и энергоэффективности. Эти требования приводят к появлению новых статических аппаратов на базе современных полупроводниковых ключей. Одной из областей, где такие аппараты находят все более широкое применение, являются системы электроснабжения пассажирского железнодорожного транспорта.
Тенденции к ужесточению требований к массогабаритным показателям, экономичности, надежности, качеству вырабатываемой энергии и электромагнитной совместимости требует разработки принципиально новых ЭЭА. Решение проблем энерго- и ресурсосбережении в устройствах электропитания осуществляется за счет использования импульсных (ключевых) режимов работы полупроводниковых приборов, схем регулирования напряжения с промежуточным звеном высокой частоты (сотни килогерц - единицы мегагерц), современной элементной базы: мощных транзисторов (МОБРЕТ, ЮВТ), мощных быстродействующих диодов, современных магнитных материалов и конденсаторов и современных технологий узлов и устройств (низкопрофильные, безнамоточные, плоские трансформаторы; поверхностный монтаж и др.). Ключевые режимы работы полупроводниковых приборов позволяют существенно повысить КПД устройств путем снижения мощности потерь в полупроводниковых приборах, и тем самым увеличить надежность работы регуляторов напряжения; уменьшить их массу и габариты путем снижения или полного устранения системы охлаждения полупроводниковых приборов.
Преобразование энергии не на промышленной частоте (50 Гц), а на высокой частоте (сотни килогерц - единицы мегагерц) позволяет в десятки -сотни раз снизить объем и массу элементов фильтров и согласующих
Изменяя коэффициент заполнения импульсов у {у = С /Т, Т — период работы ключа), можно регулировать выходное напряжение ит.

Рис.7 Однотактный ОС-ВС регулятор с идеальным трансформатором.
Регулятор помимо того, что он однотактный, то есть передача энергии на выход производится только в одном интервале времени за период переключения, называется также обратноходовым. Смысл этого термина в том, что энергия на выход поступает от дросселя в паузе, когда транзистор выключен. Схема преобразователя показана на рис.8.

Рис.8. Обратноходовой регулятор.