ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Реферат

«Аппаратная классификация преобразователей электрической энергии и общая характеристика их основных классов»

по дисциплине: «Основы преобразовательной техники»

Выполнил: Шестаков В.С.

Группа: ЭН-480214

Проверил: Шрейнер Р.Т.

Екатеринбург 2011

Содержание

1. Введение. Предмет преобразовательной техники 3

2. История и перспективы развития устройств преобразовательной техники 5

3. Аппаратная классификация преобразователей электрической энергии 8

4. Общая характеристика аппаратной основы преобразователей техники

   1. Электромеханические преобразователи 11

   2. Электромагнитные преобразователи 17

   3. Электромашинные преобразователи 21

   4. Электронные преобразователи, их элементная база и реализация основных функций преобразования электроэнергии 24

5. Заключение 47

6. Список использованных источников 48

1. Введение.Предмет преобразовательной техники.

Полупроводниковая преобразовательная техника является одним изразделов промышленной электроники.

Энергетическая электроника, силовая электроника – все это сино-

нимы термина преобразовательная техника (ПТ), но, пожалуй, более точно отражающие ее смысл. Например, по-английски соответствующий термин «power electronics», по-немецки – «Leistung Elektronik», что точно переводится, как мощная электроника.

Термин «Преобразовательная техника» охватывает и другие виды преобразования электрической энергии. Преобразование электрической энергии может осуществляться, как электромеханическими (динамическими), например, электромашинными преобразователями, так и электронными (статическими) преобразователями.

Поэтому с учетом, применяемых в настоящее время полупроводниковых приборов, более точное название курса «Полупроводниковая преобразовательная техника».

Энергетическая электроника – это сильноточная ветвь промышленной электроники. Энергетическая электроника начала свою историю в начале XX века после создания электронного диода, а затем ртутного вентиля, но подлинное ее развитие и широкое внедрение связано с появлением полупроводниковых приборов.

Преобразователи электрической энергии являются основным предметом изучения энергетической электроники. Преобразовательная техника изучает вопросы преобразования электрической энергии. Преобразование электрической энергии – это изменение ее параметров (напряжения, числа фаз, частоты, включая нулевую, то есть постоянный ток), а также улучшение качества электроэнергии, изменение формы напряжения и т.д.

С помощью устройств преобразовательной техники более 50% вырабатываемой электроэнергии преобразовывается в другие виды. Поэтому особенно велика роль устройств преобразовательной техники в деле энергосбережения.

Преобразовательная техника является основой современного электропривода и находит в нем все более широкое применение. Полупроводниковые преобразователи энергии применяются на транспорте, в электротехнологических установках, на электростанциях. Устройства преобразовательной техники являются основой бытовой электроники. Современные источники питания телевизоров, радиоприемников, компьютеров неосуществимы без применения устройств преобразовательной техники.

Широкое применение устройств преобразовательной техники обусловлено преимуществами полупроводниковых приборов и элементов микроэлектроники – малыми габаритами, быстродействием, чувствительностью, надежностью, экономичностью и широкими возможностями преобразования информации.

Поэтому изучение преобразовательной техники невозможно без знания полупроводниковых приборов и элементов микроэлектроники.

Энергетическая электроника (преобразовательная техника) изучает методы преобразования электрической энергии и устройства, реализующие эти методы. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии предназначены для преобразования параметров электрической энергии (напряжения, частоты, числа фаз, формы напряжения и тока). Современная преобразовательная техника основана на применении полупроводниковых приборов.

В полупроводниковой преобразовательной технике используются диоды, тиристоры и транзисторы в ключевом режиме. Приборы, работающие в ключевом режиме (открыт, закрыт), называются вентилями. Преобразователи, выполненные на вентилях, называются вентильными преобразователями.

Изучение курса «Преобразовательная техника» базируется на знании курсов: «Физика», «Теоретические основы электротехники», «Физические основы электроники» и «Электрические машины». В свою очередь курс «Преобразовательная техника» является основой при изучении «Теории электропривода», «Систем управления электроприводами» и «Электроснабжения».

Язык преобразовательной техники базируется на трех «китах»: схемах, временных диаграммах и характеристиках.