Контрольная работа 1 8 2 Контрольная работа 2 8 3 Примеры решения типовых задач контрольных заданий и экзаменационной работы 9

• Название: Контрольная работа 1 8 2 Контрольная работа 2 8 3 Примеры решения типовых задач контрольных заданий и экзаменационной работы 9
• Дата: 20.08.2022
• Размер: 7.25 Mb.
• Имя файла: 3-174.doc
• Тип: Контрольная работа; #649544
• страница: 8 из 13

4 Варианты задач для контрольной работы № 2 по энергетической электронике

1.1. Определить максимальное значение тока диода непосредственного транзисторного преобразователя напряжения понижающего типа, если он работает в режиме непрерывного тока дросселя.

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Напряжение источника питания Е (В) Напряжение нагрузки Uн (В) Ток нагрузки Iн (А) Частота коммутации f (кГц) Индуктивность дросселя L (mГн)	40 30 6 10 0,5	300 15 2 20 1,5	60 30 4 5 1	100 20 10 15 0,8

Привести схему преобразователя. Расчеты иллюстрировать временными диаграммами токов и напряжений.
1.2. В трехфазном мостовом инверторе напряжения с симметричной активной нагрузкой определить среднее значение потребляемого тока, если нагрузка подключена звездой.

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Напряжение питающей сети Е (В) Сопротивление нагрузки в фазе RФ (Ом) Угол управления тиристорами (град)	200 20 120	150 100 180	100 100 120	75 75 180

Привести схему инвертора и временные диаграммы напряжений управления тиристорами и напряжений на нагрузке (U_упр) и (U_ф).

1.3. В инверторе тока, выполненном по мостовой схеме, определить потребляемую от источника питания мощность, если индуктивность дросселя в цепи источника питания L_d = ∞.

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Напряжение нагрузки Uн эфф (В) Активное сопротивление нагрузки Rн (Ом) Индуктивное сопротивление нагрузки Xн (Ом) Коэффициент полезного действия кпд (%)	260 12 5 90	100 60 80 75	150 3 4 85	300 8 6 80

2.1. В схеме понижающего ключевого преобразователя с неполной глубиной модуляции определить суммарное напряжение двух одинаковых источников питания, если:

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Сопротивление нагрузки RН (Ом) Среднее значение тока нагрузки Iн (А) Относительная длительность открытого состояния ключа γ Коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке K΄п (%)	30 3 0,5 5	200 0,2 0,4 1	90 1 0,8 2	10 12 0,2 10

Привести схему преобразователя и рассчитать электрические параметры элементов схемы.
2.2. В трехфазном мостовом инверторе напряжения с симметричной нагрузкой, соединенной звездой, определить напряжение источника питания, если:

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Действующее значение напряжения в фазе Uф(В) Угол управления тиристорами (град)	110 120	127 180	220 120	115 180

Привести схему инвертора и временные диаграммы, характерные для основных токов и напряжений.
2.3. Рассчитать электрические параметры резисторов, обеспечивающих статическое выравнивание токов в параллельно соединенных ключах, выполненных на базе полевых транзисторов, c точностью не более 10 % при условии, что сопротивление сток-исток в открытом состоянии каждого последующего транзистора на 0,1 Ом больше предыдущего.

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Суммарный ток в общей цепи Iобщ(А) Количество транзисторов, включенных в параллель n (шт.) Сопротивление сток-исток первого транзистора в открытом состоянии RС-И (Ом)	80 4 0,5	30 3 0,2	15 3 0,4	20 2 0,3

Привести схему ключа.

3.1. В схеме непосредственного преобразователя постоянного напряжения повышающего типа, выполненного на идеальных элементах, определить относительную длительность открытого состояния транзистора, если:

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Среднее значение потребляемого тока Iп (А) Максимальное значение напряжения, прикладываемого к транзистору UVT (В) Сопротивление нагрузки Rн (Ом) Коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке K΄п (%) Частота переключения транзистора ƒ (кГц)	20 100 10 2 5	5 200 50 1 10	25 50 4 5 12	10 40 5 8 15

Привести схему преобразователя, характерные временные диаграммы токов и напряжений. Рассчитать электрические параметры элементов силовой цепи схемы.
3.2. В трехфазном мостовом инверторе напряжения, работающем на симметричную активную нагрузку, определить эффективное значение фазного тока, если:

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Напряжение питания инвертора Е (В) Угол управления тиристорами (град) Сопротивление нагрузки в фазе Rн (Ом)	150 120 50	200 180 200	100 120 100	75 180 15

Привести схему инвертора и временные диаграммы напряжений управления тиристорами и фазных токов нагрузки.

3.3. Рассчитать мощность сигнала управления составным транзисторным ключем (схема Дарлингтона), выбрать базовый резистор.

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Амплитуда тока ключа Iк (А) Тип транзистора VT1 Тип транзистора VT2 Относительная длительность открытого состояния ключа γ	8 KT630В 2Т878А 0,7	5 КТ630А 2Т828А 0,6	5 КТ608В 2Т866А 0,2	4 КТ3117А КТ935А 0,5

Привести схему ключа.
4.1. Рассчитать величину емкости конденсатора для сглаживания пульсаций напряжения на выходе непосредственного преобразователя напряжения понижающего типа, работающего в режиме непрерывного тока дросселя, если

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Напряжение питания Е (В) Частота преобразования f (кГц) Относительная длительность открытого состояния ключа γ Амплитуда переменной составляющей выходного напряжения Ũ̃ (В) Индуктивность дросселя L (Гн)	200 5 0,2 2 0,01	50 10 0,4 3 0,02	100 15 0,5 2,5 0,005	510 7,5 0,7 1 0,005

Привести схему преобразователя и характерные временные диаграммы токов и напряжений.

4.2. Определить мощность, потребляемую трехфазным мостовым инвертором напряжения, работающим на симметричную активную нагрузку, если:

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Напряжение питания инвертора Е(В) Угол управления тиристорами (град) Действующее значение фазного тока Iф (А)	200 180 10	100 120 5	200 120 10	100 180 50

Привести схему инвертора и характерные временные диаграммы токов и напряжений.
4.3. В схеме однофазного мостового инвертора напряжения с балластным дросселем, шунтированным обратным диодом, в цепи источника питания для ограничения сквозного тока определить максимально возможную частоту работы инвертора, при которой отсутствует «накачка» тока в дросселе.

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Напряжение питания инвертора Е(В) Время протекания сквозного тока tскв (мкс) Падение напряжения на диоде в прямом направлении ∆UVD (В) Индуктивность дросселя L (Гн)	49 4 1 0,0005	98 2 1,5 0,0004	110 5 2 0,001	310 10 2,5 0,0002

Привести схему инвертора и характерные временные диаграммы токов и напряжений.

5.1. Рассчитать коэффициент пульсаций напряжения на входе фильтра понижающего непосредственного преобразователя постоянного напряжения с неполной глубиной модуляции при двух одинаковых источниках питания и непрерывном токе дросселя, если:

Исходные данные	Вариант
	а	б	в	г
Суммарное напряжение источников питания Е (В) Ток нагрузки Iн (А) Сопротивление нагрузки Rн (Ом) Амплитуда переменной составляющей выходного напряжения U (В)	40 5 7 2	80 4 16 5	100 1 70 3,5	100 6 15 1,5