Управление транзисторными преобразователями электроэнергии: монография Мелешин В. И., Овчинников д. А. читать онлайн и в мобильном приложении ЭБС Университетская Библиотека Онлайн.

Управление транзисторными преобразователями электроэнергии: монография

Автор: Мелешин В. И. , Овчинников д. А.

Дисциплина: Радиотехника и электроника Электротехника и электроника

Жанр: Научная литература

Москва: Техносфера, 2011

Объем: 576 стр.

ISBN: 978-5-94836-260-1

УДК: 621.3

ББК: 32

Постраничный просмотр для данной книги Вам недоступен.

Вы можете купить книгу Управление транзисторными преобразователями электроэнергии в интернет магазине Директмедиа.

Библиографическое описание / Аннотация / Содержание /

Список основных обозначений	13
Предисловие	14
Введение	17
В.1. Современное состояние и перспективы развития силовой электроники	17
В.2. Системы управления	22
ЧАСТЬ I. НЕКОТОРЫЕ СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ	26
ГЛАВА 1. ОДНОФАЗНЫЙ КОРРЕКТОР КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ (ККМ)	26
1.1. Взаимодействие силового ключа и диода, быстродействие диода и его влияние на основные показатели устройства	27
1.2. Основы расчета дросселя ККМ	33
1.3. Особенности работы ККМ в широком диапазоне напряжения сети	38
ГЛАВА 2. ТРЕХФАЗНЫЕ КОРРЕКТОРЫ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ	41
2.1. Выпрямитель на основе трехфазного инвертора	42
2.2. Выпрямитель Виенна	43
ГЛАВА 3. МОСТОВЫЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ФАЗОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ	47
3.1. Мостовой преобразователь с LC-фильтром	47
3.2. Мостовой преобразователь с удвоителем тока, несимметричный режим работы трансформатора	48
3.3. Двухтрансформаторный мостовой преобразователь	57
ГЛАВА 4. НЕСИММЕТРИЧНЫЕ ПОЛУМОСТОВЫЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ	64
4.1. Свойства несимметричных полумостовых преобразователей	64
4.2. Сравнение несимметричного полумостового преобразователя с другими схемотехническими решениями	68
4.3. Решения, улучшающие работу несимметричного полумостового преобразователя	71
ГЛАВА 5. DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ДРОССЕЛЕМ НА ВХОДЕ	77
5.1. Работа преобразователей без учета индуктивности рассеяния трансформатора	78
5.2. Работа преобразователей с дросселем на входе при учете индуктивности рассеяния трансформатора	80
5.3. Цепь клампа как средство обеспечения надежной работы преобразователя	81
5.4. Анализ работы преобразователя с цепью клампа	82
5.5. Пусковой режим	85
5.6. Преимущества DC-DC преобразователя с дросселем на входе по сравнению с другими решениями	88
5.7. Экспериментальные результаты	94
ГЛАВА 6. РЕЗОНАНСНЫЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ПОДКЛЮЧЕНИЕМ НАГРУЗКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО К РЕЗОНАНСНОМУ КОНТУРУ	98
6.1. Работа при низкой частоте переключения (fo > f)	98
6.2. Многорезонансный преобразователь	103
ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ	113
ГЛАВА 7. НЕПРЕРЫВНЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ	113
7.1. Реакция динамической системы на входное воздействие	113
7.2. Преобразование Лапласа	116
7.3. Структурные схемы САУ	129
7.4. Временные параметры переходного процесса	134
7.5. Частотные методы оценки свойств звеньев и систем	141
7.6. Устройства коррекции	156
7.7. Метод корневого годографа	164
7.8. Метод пространства состояний	171
ГЛАВА 8. ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ	190
8.1. Блок-схемы непрерывной и дискретной систем управления	191
8.2. Разностные уравнения – основа описания дискретных систем	191
8.3. Дискретная свертка	194
8.4. Z-преобразование и обратное Z-преобразование	195
8.5. Передаточная функция дискретной системы и ее частотная характеристика	204
8.6. Передаточная функция дискретной системы: аппроксимация в s-области	208
8.7. Анализ дискретной системы	212
8.8. Метод пространства состояний для дискретных систем	224
ГЛАВА 9. СИЛОВАЯ ЧАСТЬ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ КАК ЗВЕНО СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ	233
9.1. Непрерывные модели силовой части преобразователей	234
9.2. Непрерывная линейная модель импульсного понижающего преобразователя напряжения	237
9.3. Непрерывная линейная модель повышающего импульсного регулятора напряжения	240
9.4. Непрерывная линейная модель несимметричного полумостового преобразователя	242
9.5. Непрерывная линейная модель понижающего импульсного регулятора напряжения в режиме прерывистого тока дросселя	247
ГЛАВА 10. НЕКОТОРЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЛЕКСА MATLAB ДЛЯ АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ	255
10.1. Пакет для проектирования систем управления (Control System Toolbox)	255
10.2. Пакет для обработки сигналов (Signal Processing Toolbox)	256
10.3. Набор блоков и функций SymPowerSystems	257
10.4. Годограф Найквиста, логарифмические частотные и временные характеристики (непрерывные системы)	258
10.5. Метод корневого годографа (Root Locus), непрерывные системы	263
10.6. Представление моделей по методу пространства состояний	265
10.7. Дискретные системы	274
10.8. Замкнутый обратной связью преобразователь	282
10.9. Моделирование ИРН-1 в режиме прерывистого тока	290
ЧАСТЬ III. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ	295
ГЛАВА 11. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ	295
11.1. Аналоговое управление	298
11.2. Смешанная система управления	301
11.3. Полностью цифровая система управления	302
11.4. Дополнительные возможности систем управления преобразователями при использовании микроконтроллеров	304
ГЛАВА 12. МИКРОПРОЦЕССОРЫ И ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИКА	305
12.1. Общие сведения о микропроцессорах и микроконтроллерах	305
12.2. Внутренняя структура построения микропроцессоров и микроконтроллеров	308
12.3. Аналого-цифровой преобразователь	311
12.4. Широтно-импульсный модулятор	319
12.5. Цифро-аналоговый преобразователь	319
12.6. Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС)	324
ГЛАВА 13. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СИГНАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОРАХ TEXAS INSTRUMENTS TMS320F280x	328
13.1. Общая структура сигнальных процессоров TMS320F280x	328
13.2. Среда разработки программного обеспечения Code Composer Studio	330
13.3. Структура программного обеспечения при проектировании системы управления	338
13.4. Организация единичного прерывания, принцип единичного прерывания при построении цифровой системы управления	342
13.5. Аналого-цифровой преобразователь ЦСП серии TMS320F280x	346
13.6. ШИМ-контроллер ЦСП серии TMS320F280x	349
ГЛАВА 14. ПРИМЕНЕНИЕ ФИЛЬТРОВ И ПИД-РЕГУЛЯТОРОВ ПРИ ЦИФРОВОМ УПРАВЛЕНИИ	362
14.1. Две разновидности цифровых фильтров	363
14.2. Расчет коэффициентов цифровых фильтров	364
14.3. Существенные особенности управления преобразователями при использовании цифровых фильтров	368
14.4. Квантование измеряемых сигналов на входах контроллера (шум АЦП)	369
14.5. Квантование сигналов на выходе цифровой системы управления импульсным преобразователем (шум ШИМ)	371
14.6. Арифметика при обработке сигналов, квантование коэффициентов цифровых фильтров, ошибки квантования при использовании арифметики с фиксированной запятой	373
14.7. Ошибки цифровых фильтров, вызванные округлением и переполнением	385
14.8. ПИД-регуляторы в системах управления преобразователями	386
ЧАСТЬ IV. ПОСТРОЕНИЕ АНАЛОГОВЫХ И СМЕШАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ	394
ГЛАВА 15. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОРРЕКТОРА КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТАНДАРТНОГО КОНТРОЛЛЕРА	394
15.1. Исходные данные для проектирования	394
15.2. Параметры элементов силовой части	394
15.3. Подключение контроллера	395
15.4. Исходные данные для создания модели в MATLAB	397
15.5. Модель корректора коэффициента мощности в MATLAB	397
15.6. Корректирующие звенья по напряжению и току	400
15.7. Сравнение с экспериментальными результатами	402
ГЛАВА 16. УПРАВЛЕНИЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ	404
16.1. Принцип управления по максимальному току	404
16.2. Особенности управления по максимальному току несимметричного полумостового преобразователя	406
16.3. Основные требования, предъявляемые к преобразователю, результаты расчета и выбора компонентов	410
16.4. Модель несимметричного полумостового преобразователя и расчет цепей коррекции	411
16.5. Результаты моделирования преобразователя и эксперимента	418
ГЛАВА 17. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С КОРРЕКЦИЕЙ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ПРИ СМЕШАННОМ УПРАВЛЕНИИ	420
17.1. Защитные и сервисные функции выпрямителя	420
17.2. Слежение за сетью и управление максимальной мощностью	422
ГЛАВА 18. ЭЛЕКТРОННАЯ НЕРАССЕИВАЮЩАЯ НАГРУЗКА
18.1. Структурные схемы построения ЭНН на основе статических преобразователей	423
18.2. Построение силовой части ЭНН	423
18.3. Управление нагрузкой	427
18.4. Практическое выполнение ЭНН	431
ГЛАВА 19. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕПЕЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ В ТРАНСФОРМАТОРНОМ ПОВЫШАЮЩЕМ МОСТОВОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ – ПЕРВОЙ СТУПЕНИ ЭЛЕКТРОННОЙ НЕРАССЕИВАЮЩЕЙ НАГРУЗКИ	433
19.1. Исходные данные для проектирования, структура и параметры силовой части	433
19.2. Непрерывная линейная модель трансформаторного повышающего преобразователя	435
19.3. Разомкнутая модель управления	435
19.4. Замкнутая модель управления	442
ЧАСТЬ V. ПОСТРОЕНИЕ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ	444
ГЛАВА 20. ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР	444
20.1. Формирование квазисинусоидального трехфазного напряжения (векторная широтно-импульсная модуляция)	444
20.2. Построение защиты по току на основе ПИД-регулятора	450
20.3. Управление трехфазным инвертором с использованием ЦСП	456
20.4. Результаты испытаний инвертора	470
ГЛАВА 21. УПРАВЛЕНИЕ ОДНОФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ	472
21.1. Построение силовой части и принципы управления ключами	472
21.2. Функции, выполняемые системой управления	473
21.3. Система управления однофазным инвертором на основе цифрового сигнального процессора	474
21.4. Параллельная работа инверторов	477
21.5. Моделирование – этап проектирования системы управления	481
21.6. Практическое выполнение инвертора	485
ГЛАВА 22. ПОВЫШАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С РЕЗОНАНСНЫМ DC-DC КОНВЕРТОРОМ И ЗАРЯДНЫМ УСТРОЙСТВОМ	486
22.1. Построение отдельных узлов силовой части преобразователя	487
22.2. Управление зарядным устройством	489
22.3. Модель системы управления ЗУ в MATLAB	490
22.4. Модель системы управления выходом 1	498
22.5. Экспериментальные результаты	507
ГЛАВА 23. ЦИФРОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ КОРРЕКТОРОМ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ	509
23.1. Выбор структуры управления	510
23.2. Проектирование контуров цифрового управления ККМ с использованием MATLAB Simulink	513
23.3. Вопросы применения ЦСП	530
23.4. Экспериментальные результаты разработки ККМ с цифровым сигнальным процессором	534
ГЛАВА 24. ЦИФРОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ	536
24.1. Силовая часть преобразователя	536
24.2. Особенности выбора общей структуры управления	539
24.3. Особенности широтно-импульсной модуляции при выбранном алгоритме цифрового управления	541
24.4. Программная реализация	555
24.5. Экспериментальные результаты	560
ГЛАВА 25. СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С ЦИФРОВЫМ КОНТРОЛЛЕРОМ	567
ЛИТЕРАТУРА	570

Рекомендации материалов по теме: нет

Дополнительные материалы к этой книге

Мультимедийные приложения к книге