Рабочая программа для студентов Vкурса специальности icon

Рабочая программа для студентов Vкурса специальности


Смотрите также:
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности 150700 локомотивы...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности...
Рабочая программа и методические указания для самостоятельной работы студентов Vкурса по...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальностей...
Рабочая программа для студентов Vкурса специальности...



Загрузка...
скачать
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ


14/24/1


Одобрено кафедрой Утверждено

«Электротехника» деканом факультета

«Транспортные средства»


ЭЛЕКТРОННАЯ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ

ТЕХНИКА


Рабочая программа для студентов V курса

специальности


190302.65 ВАГОНЫ (В)




Москва - 2007

Рабочая программа разработана в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 190302.65 «Вагоны».

Составители – канд. техн. наук, доц. В. Е. НОВИКОВ

– канд. техн. наук, доц. А. А. ДЕРЯБИН

Рецензент – канд. техн. наук, доц. Б. В. СМАГИН


^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Цель преподавания дисциплины

Устройства силовой и информационной электроники находят все более широкое применение на электрифицированном железнодорожном транспорте и, в первую очередь, на электроподвижном составе. Практически все выпускаемые в настоящее время локомотивы и электропоезда оборудованы статическими преобразовательными установками различного назначения. Все шире внедряются на электроподвижном составе устройства автоматического, в том числе микропроцессорного управления, наиболее эффективно реализуемые совместно со статическими преобразователями. Поэтому изучение принципа действия особенностей конструктивного исполнения, эксплуатации и ремонта тяговых статических преобразовательных устройств должно входить неотъемлемой частью в комплекс знаний, получаемых студентами, специализирующимися в области электроподвижного состава и его автоматизации.

1.2. Задачи изучения дисциплины

Изучив дисциплину, студент должен:

1.2.1.Знать и уметь использовать:

физические основы работы полупроводниковых приборов, их принцип действия, параметры и характеристики;

функциональные и структурные схемы устройств силовой и информационной электроники, принцип их работы, методы анализа и расчета нормальных и аварийных электромагнитных процессов, протекающих в системах преобразования электроэнергии электроподвижного состава;

особенности эксплуатации преобразовательных устройств на электроподвижном составе, методы их обслуживания и ремонта;

направления развития преобразовательной техники, пути применения устройств преобразовательной техники в перспективных системах тяговых электроприводов и смежных областях техники.

1.2.2. Владеть расчетами, в том числе: характеристик и показателей электронных преобразователей; параметров элементов и узлов преобразователей; параметров нормальных и аварийных электромагнитных процессов в преобразователях,

^ 2.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Введение

Краткие сведения по истории развития электронной и преобразовательной техники и ее роли в развитии электроэнергетики, промышленности и транспорта. Современное состояние силовой и информационной электроники и основные тенденции ее развития.

[1, с.З-9].

2.2. Полупроводниковые приборы

2.2.1. Полупроводниковые приборы и их физические свойства. Кристаллическая структура и виды проводимости полупроводниковых материалов. Электронно-дырочный переход, его образование и вольт-амперная характеристика. Вольт-амперная характеристика электронно-дырочного перехода в равновесном и смещенных состояниях. Влияние температуры на вольт-амперную характеристику элекронно-дырочного перехода,

[1,с.9-43].

2.2.2. Полупроводниковые диоды. Принцип действия диода, его вольт-амперная характеристика. Мощность потерь в диодах. Процессы при включении и выключении диодов. Коммутационные потери. Конструкции силовых полупроводниковых приборов, применяемых на ЭПС. Классификация силовых полупроводниковых приборов, их характеристики и параметры. Взаимосвязь основных параметров силовых диодов. Разновидности диодов, их характеристики и параметры. Тепловые характеристики диодов. Потери мощности в диодах. Охлаждение силовых диодов, конструкции охладителей и расчет систем охлаждения.

[1,с.44-61].

2.2.3. Транзисторы. Принцип действия транзистора, его параметры и характеристики. Основные способы включения транзистора в электрическую цепь. Конструктивное исполнение транзисторов силовой и информационной электроники. Разновидности транзисторов. Диффузионные, дрейфовые, сплавные и полевые транзисторы, принцип их действия, параметры и характеристики.

[1,с.61-85].

2.2.4. Тиристоры. Принцип действия тиристора, его вольт-амперная характеристика в прямом и обратном направлении. Способы включения и выключения тиристора. Включение тиристора по управляющему электроду, характеристики управляющей цепи. Процессы при включении и выключении тиристора. Динамические характеристики тиристоров. Коммутационные потери в силовых тиристорах. Конструкции силовых тиристоров, применяемых на ЭПС. Классификация, основные параметры и характеристики силовых тиристоров. Разновидности тиристоров (симисторы, тиристоры собратной проводимостью, выключаемые тиристоры), принцип их действия, характеристики и параметры. Потери мощности в тиристорах.

[1, с.86-113].

2.2.5. Групповые соединения полупроводниковых приборов. Разброс параметров и характеристик полупроводниковых приборов. Методы расчета группового соединения полупроводниковых приборов. Полупроводниковые модули и их конструктивное исполнение. Системы защиты полупроводниковых приборов.

[1, с.114-160].

2.3. Элементы схем на транзисторах и микроэлектроника

2.3.1. Транзисторные усилители. Статические характеристики усилительного каскада. Расчет каскада постоянного тока. Выбор рабочей точки. Обратная связь в усилителях. Основные схемы транзисторных усилителей, их характеристики.

[1, с.166-189].

2.3.2. Ключевой режим работы транзистора. Импульсные схемы с транзисторами: генераторы и усилители импульсов, мультивибраторы и триггеры.

[1,с.189-195].

2.3.3. Аналоговые микросхемы. Дифференциальные каскады, их характеристики. Интегральные операционные усилители, их характеристики и области применения. Способы включения операционных усилителей, реализация обратных связей. Аналоговые компараторы.

[1,с.205-210].

2.3.4. Принципы создания интегральных микросхем. Полупроводниковые и пленочные интегральные микросхемы. Цифровые микросхемы. Элементная база статических цифровых микросхем. Цифровые микросхемы комбинационного типа. Статические и динамические триггеры. Последовательные цифровые микросхемы, регисторы, счетчики. Полупроводниковые микросхемы памяти. Большие интегральные микросхемы (БИС) и перспективы их применения для управления электроподвижным составом. Микропро­цессоры.

[1.С.195-229].

2.4. Электронные преобразователи электроэнергии

Назначение и классификация преобразователей. Методы расчета и моделирование электромагнитных процессов в силовых цепях преобразователей. Выбор полупроводниковых приборов и их группового соединения.

[1.С.229-245]. -

2.5. Выпрямители

2.5.1. Классификация и назначение выпрямителей. Выпрямители с естественной коммутацией тока. Методы анализа электромагнитных процессов в выпрямителях. Электромагнитные процессы в одно-и многофазных выпрямителях при идеализации параметров вентильных элементов и трансформатора, бесконечной мощности источника питания и идеально сглаженном токе в цепи нагрузки. Учет реальных параметров питающей сети нагрузки и вентильных элементов. Расчет характеристик и показателей, выбор параметров элементов тягового выпрямителя с естественной коммутацией тока. Электромагнитная совместимость выпрямителя с питающей сетью и нагрузкой. Энергетические показатели (коэффициент мощности и КПД и пути их повышения). Входные и выходные фильтры выпрямителей. Однозонные и многозонные тяговые выпрямители с естествен­ной коммутацией тока. Многофазные выпрямители. [1.С.249-280].

2.5.2. Выпрямители с принудительной коммутацией тока. Способы реализации принудительной коммутации в вентильных преобразователях. Тяговые выпрямители. Импульсное регулирование напряжения в тяговых выпрямителях с принудительной коммутацией. Энергетические показатели выпрямителей с принудительной коммутацией. Расчет характеристик и показателей. Выбор параметров элементов силовых цепей выпрямителей с принудительной коммутацией тока,

[1,с.280-331].

2.6. Инверторы, ведомые сетью.

Назначение инверторов, их характеристики и энергетические показатели. Аварийные режимы работы инверторов. Применение инверторов на электроподвижном составе при рекуперативном торможении.

[1,с.342-357].

2.7. Автономные инверторы

Назначение и виды автономных инверторов. Инверторы тока и напряжения. Методы анализа электромагнитных процессов, расчет характеристик и показателей, выбор параметров элементов силовой цепи. Применение трехфазных инверторов на электроподвижном составе.

[1,с.390-437].

2.8. Импульсные преобразователи постоянного тока

Назначение импульсных преобразователей, способы регулирования их выходного напряжения. Анализ электромагнитных процессов при импульсном регулировании. Применение импульсных преобразователей на электроподвижном составе.

[1,с.366-390].

2.9. Преобразователи переменного тока в переменный ток других параметров

Назначение и виды преобразователей. Регуляторы напряжения и частоты с промежуточным контуром постоянного тока. Коммутаторы. Непосредственные преобразователи частоты.

[1,0.437-448].

^ 3. ВИДЫ РАБОТ С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ВРЕМЕНИ

Всего часов 290
Лекционные занятия (обзорные лекции) 20ч.

Лабораторные занятия 24 ч.

Курсовой проект , 1

Самостоятельная работа 201 ч.

Зачет, 1

Экзамен, 1

^ 4. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ

1Физические основы электроники 2

2Полупроводниковые диоды4

3Транзисторы 2

4Тиристоры 2

5Элементы информационной электроники 2

6Выпрямители 2

7Инверторы 2

8Импульсные преобразователи 2

9Преобразователи переменного тока______ 2

^ 5. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ, КОТОРЫЕ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ПРОРАБОТАТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО

1. Моделирование структуры с р-п переходом.

  1. Модули с полупроводниковыми приборами.

  2. Оптоэлектронные устройства.

4. Интеллектуальные транзисторные модули.

5. Принципы конструирования электронных преобразователей.

^ 6. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

В курсовом проекте необходимо выполнить расчет управляемого выпрямителя, предназначенного для регулирования напряжения на тяговом двигателе последовательного возбуждения. ,

На основании исходных данных требуется:

6.1 .Рассчитать параметры для проектирования тягового трансформатора.

6.2. Рассчитать и построить характеристики выпрямителя.

6.3. Рассчитать выпрямительную установку.

6.4. Рассчитать параметры сглаживающего фильтра.

6.5. Разработать систему управления выпрямителя.

6.6. Построить диаграммы токов и напряжений элементов силовой схемы выпрямителя.

Объем проекта - 1 лист чертежей и пояснительная записка.


^ 7. ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Обязательная литература .

1. Б у р к о в А.Т. Электронная техника и преобразователи. М: Транспорт, 1999.

2. Гальперин М. В. Электронная техника. М.: Форум, 2005.

3. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника и микропроцессорная техника. М.: Высшая школа, 2005.

7.2. Рекомендуемая литература

2. Р у д е н к о В.С. и др. Основы преобразовательной техники. М.: Высшая школа, 1989,

З.Чебовский О.Г. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1985.


^ 8. КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

При самостоятельной работе по дисциплине важно соблюдать последовательность изучения учебного материала. Первыми должны изучены вопросы, связанные с электропроводностью полупроводников, так как только на основе этого материала можно изучить р-п переход и принцип действия полупроводниковых приборов. Дисциплина "Электронная техника и преобразователи" является базовой для изучения многих разделов дисциплины "Системы управления ЭПС". Поэтому при изучении электронных преобразователей особое внимание нужно обратить на их использование на электроподвижном составе.








Скачать 97,78 Kb.
оставить комментарий
Дата28.11.2011
Размер97,78 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх