Разработка и исследование специализированного источника питания

• Автор: Рудько, Степан Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Источники питания и их особенности
1.1 Требования к источникам питания
1.2 Источники питания
1.3 Современные методы анализа рабочих режимов источников питания
1.4 Влияние реактивной мощности и высших гармоник входного тока источников питания на питающую сеть и методы
их компенсации
1.5 Компьютерное моделирование режимов работы электротехнических комплексов
Выводы
2 Математическое моделирование источников питания
2.1 Описание элементов источников питания
2.2 Модели источника питания
2.3 Алгоритм расчета и выбор метода интегрирования 81шРошег8у51ет-модели
Выводы
3 Режимы работы источников питания
3.1 Схема источника питания с тиристорным регулятором
на стороне переменного тока
3.2 Схема источника питания с тиристорным регулятором
на стороне постоянного тока
3.3 Исследование динамических режимов с нелинейной обратной связью используемой для создания благоприятной внешней характеристики
Выводы

4 Экспериментальное исследование источника питания с тиристорным регулятором на стороне постоянного тока
4.1 Разработка принципиальной схемы источника питания
4.2 Результаты экспериментальных исследований
4.3 Измерение коэффициентов Кгп, Ки, Кп
Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Введение

В настоящее время проблема энергосбережения становится особенно острой в связи с резким удорожанием энергии и энергоносителей. Не менее важной остается и проблема улучшения удельных массогабаритных показателей источников питания (ИП) с целью экономии электротехнических материалов и повышения мобильности источников.
Научные разработки в области- ИП проводились в Институте им.
Е. О. Патона (г. Киев), Ржевском- научно-производственном объединении «Электромеханика», Научно-исследовательском и конструкторском институте монтажной технологии (г. Москва), Техническом- бюро в- Верхней Австралии, компании «Фрониус» (Австралия), «Дженерал-Электрик» (США)
Важный, вклад в исследовании; данного вопроса, внесли такие: отечественные и зарубежные ученые как Н. Н. Бенардос,. Н. Г. Славянов, Н; А. Ольшанский; Е. О. Патон, Г. 3. Волошкевич, А. В'.Казак, В. М. Исаеву Е. Мюлбек, О. Нромбергер, П; Фихтбауэр, О. Кьельберг, Дж. Вёстингауз, Г. Ценерер, Ч;А. Коффин и др;
Следует отметить, что доля; источников для питания« маломощных потребителей сравнительно невелика в общем балансе энергопотребления предприятий; мастерских или иных электрохозяйств. Поэтому, казалось бы, проблема улучшения энергетических показателей маломощных преобразователей не должна привлекать особого внимания. Однако эта проблема имеет другую, более существенную сторону - улучшение энергетических показателей, в частности, повышение коэффициента мощности, приводит к уменьшению удельных массогабаритных показателей ИП и снижению их стоимости.
Появившиеся, в последние годьг преобразователи инверторного типа позволили; существенно улучшить практически1 все основные показатели; за исключением стоимости, которая существенно выше, чем у классических

2 Математическое моделирование источников питания
2.1 Описание элементов источников питания
Для моделирования схем был использован, пакет расширения MatLab v.7 Power System Blockset [58], который является одной из множества дополнительных библиотек Simulink ориентированных на моделирование конкретных устройств и содержит набор блоков для имитационного моделирования электротехнических устройств. В состав библиотеки входят модели пассивных и активных электротехнических элементов, источников энергии, электродвигателей, трансформаторов, линий электропередачи и т.п. оборудования.
В том случае, если нужного блока в библиотеке нет, имеется возможность создать собственный' блок как с помощью уже имеющихся в библиотеке блоков, реализуя возможности Simulink по созданию подсистем, так и на основе блоков основной библиотеки Simulink и управляемых источников тока или напряжения.
Для создания моделей систем питания применялись следующие функциональные блоки [58]:
1) Power Electronics - элементы силовой электроники:
Diode - силовой диод’и Thyristor - тиристор. Блоки содержат следующие параметры: Resistance Ron {Ohm) - сопротивление во включенном состоянии (Ом): Inductance Lon (Н) - индуктивность во включенном состоянии (Гл); Forward voltage Uf (V) - падение напряжения в прямом направлении (В): Initial current Ic (А) - начальное значение тока (A); Snubber resistance Rs {Ohm) -сопротивление демпфирующей цепи {Ом); Snubber capacitance Cs {F) - емкость демпфирующей цепи (Ф); Latching current li (А) - величина тока удержания для тиристора (A); Turn of time Tq (s) - время выключения для тиристора (с).
2) Electrical Sources - источники электрической энергии: