Теоретические основы радиотехники
| Вид материала | Документы |
- Дисциплины, 14.91kb.
- Экзамен Ответственный за дисциплину: проф каф. Тор с. А. Баруздин, 10.41kb.
- Программа вступительного испытания в магистратуру по дисциплине «Теоретические основы, 63.68kb.
- Методические указания и задания для выполнения домашних контрольных работ, 953.98kb.
- «Теоретические основы налогообложения», 1177.31kb.
- Рабочая программа по дисциплине Теоретические основы электротехники Рекомендуется для, 705.4kb.
- Тематика курсовых работ: по дисциплине «Теоретические основы товароведения и экспертизы», 12.47kb.
- М. А. Теоретические основы товароведения: учебник, 71.17kb.
- Т. Ф. Киселева теоретические основы консервирования учебное пособие, 2450.86kb.
- Теоретические вопросы дисциплины «Теоретические основы электротехники»,, 28.22kb.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Мустель Е.Р., Парыгин В.Н. Методы модуляции и сканирования света. - М.: Наука, 1970.
Утверждена
УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники
03.06.2003
Регистрационный № ТД-39-003/тип.
ПЕРЕУТВЕРЖДЕНА
УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники
09.12.2005.
ЭЛЕКТРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальностям I-39 01 01 Радиотехника, I-39 01 03 Радиоинформатика
Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР
28.05.2003.
СОСТАВИТЕЛИ:
М.И. Васильев, доцент кафедры сетей и устройств телекоммуникаций Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент, кандидат технических наук;
В.И. Воробьев, доцент кафедры сетей и устройств телекоммуникаций Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент, кандидат технических наук
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
Кафедра радиосвязи и радиовещания Учреждения образования «Высший государственный колледж связи» (протокол № 8 от 06.03.2003);
Кафедра общетехнических дисциплин Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж» (протокол № 7 от 27.02.2003)
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ
Кафедрой сетей и устройств телекоммуникаций Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 7 от 21.01.2003.);
Кафедрой радиотехнических устройств телекоммуникаций Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 3 от17.10.2005);
Научно-методическим советом по группе специальностей I-39 01 Схемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протоколы № 1 от 26.05.2003., № 1 от 17.10.2005)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.108-98.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Электропреобразовательные устройства» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.108-98 для специальностей 1-39 01 01 Радиотехника, 1-39 01 03 Радиоинформатика высших учебных заведений.
Она имеет целью изучение силовых электропреобразовательных устройств, в частности, разнообразных источников вторичного электропитания (ИВЭП), которые в отдельных радиотехнических системах составляют (70-80 %) от общего объема и массы. В этих условиях при работе в самых различных областях, радиоинженерам приходится не только выбирать, эксплуатировать и налаживать электропреобразовательные устройства и системы электропитания, но и совершенствовать их, проектировать и испытывать.
Цели преподавания дисциплины «Электропреобразовательные устройства» (ЭПУ) следующие:
изучить:
- принципы построения, основы теории и методов расчета наиболее распространенных ЭПУ и систем электропитания;
- структурные и функциональные схемы современных систем и устройств электропитания;
- принципы работы основных функциональных узлов ИВЭП;
- основы конструирования и современную элитную базу микроэлектронных источников электропитания;
- основы статической теории ЭМС РЭС;
- автоматизированное рабочее место на базе персональных компьютеров;
- интегральные схемы различного назначения;
- организацию охраны труда и техники безопасности при работе с ИВЭП;
- способы защиты от поражений различного характера;
- основные проблемы электроснабжения.
Студент должен:
уметь:
- использовать достижения радиотехники;
- использовать методы расчета различных преобразовательных устройств ЭПУ;
- использовать элементную базу микропроцессорной и вычислительной техники;
- использовать результаты экспериментального применения ЭПУ;
- использовать режимы работы ЭПУ различного назначения;
- составлять структурные схемы ИВЭП;
- проводить электрические и тепловые расчеты силовых цепей выпрямителей переменного напряжения синусоидальной и прямоугольной формы, стабилизаторов напряжения и тока, преобразователей напряжения;
- проводить испытания источников вторичного электропитания и измерения их характеристик.
Дисциплина рассчитана на 110 часов, в том числе аудиторных - 70.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Предмет и задачи дисциплины. Характеристика дисциплины как целостной системы знаний, охватывающей вопросы использования электрофизических явлений при построении силовых электропреобразовательных устройств и, прежде всего, источников вторичного электропитания (ИВЭП).
Структура и содержание дисциплины, ее связь с другими дисциплинами учебного плана, место курса в системе подготовки радиоинженеров.
Раздел 1. Принципы электропитания электронной аппаратуры различного назначения
Классификация источников питания: первичные и вторичные источники питания ((ПИП) 2 0 и (ИВЭП)). Структурные схемы современных ИВЭП.
Принципы электроснабжения и электропитания радиоэлектронных средств различного назначения.
Раздел 2. Электромагнитные узлы электропреобразовательных устройств
Сетевые (силовые) трансформаторы. Электромагнитная схема трансформатора. Формула трансформаторной ЭДС. Уравнения равновесия электрических и магнитных воздействий в двухобмоточном трансформаторе.
Эквивалентные схемы и векторные диаграммы для трансформатора на холостом ходе и в рабочем режиме. Опыты холостого хода и короткого замыкания для экспериментальной оценки характеристик трансформатора.
Формула электромагнитной (габаритной) мощности трансформатора. КПД трансформатора и его внешняя характеристика.
Основы расчета и проектирования трансформаторов. Разновидности трансформаторов.
Электрические реакторы, их применение в устройствах электропитания. Дроссели, особенности их конструкции. Магнитные усилители (МУ): назначение, принцип действия, основные схемы, особенности конструкции и характеристики. Применение МУ в ИВЭП.
Раздел 3. Выпрямительные устройства
Принципы выпрямления переменного тока. Классификация схем выпрямления: однотактные, многотактные, для однофазной и многофазных сетей.
Анализ работы многофазного выпрямителя при активной нагрузке. Особенности работы многофазного выпрямителя на нагрузку индуктивного характера. Внешняя характеристика выпрямителя. Работа многофазного выпрямителя на нагрузку емкостного характера. Основы графоаналитического метода анализа и расчета такого выпрямителя.
Схемы выпрямителей для однофазной и трехфазной сетей переменного тока. Выпрямители с умножением напряжения.
Сглаживающие фильтры в цепях электропитания. Переходные процессы в ИВЭП. Активные сглаживающие фильтры.
Раздел 4. Стабилизаторы напряжения и тока
Назначение, классификация, структурные схемы. Качественные и энергетические характеристики. Проблема миниатюризации.
Параметрические стабилизаторы постоянного и переменного напряжения и тока: принцип действия, электрические схемы, характеристики, основные расчетные соотношения, область применения.
Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения и тока с непрерывным регулированием.
Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения и тока с импульсным регулированием. Выбор принципа управления (релейный, с ШИМ), частоты, вопросы электромагнитной совместимости импульсных стабилизаторов с другой аппаратурой. Компенсационные стабилизаторы напряжения и тока с двойным управлением. Комбинированные компенсационные стабилизаторы с непрерывно импульсным регулированием.
Раздел 5. Преобразователи и инверторы
Структурные схемы преобразователей. Однотактные и двухтактные преобразователи и инверторы. Схемы силовых цепей инверторов. Схемы управления инверторами и преобразователями. Основные расчетные соотношения.
Раздел 6. Системы электропитания радиокомплексов, предприятий радиосвязи, радиовещания и телевидения
Электропитание радиокомплексов, радиопередающих, радиоприемных и телевизионных центров: определение и классификация систем электропитания, требования, предъявляемые к ним, технические и эксплуатационные параметры. Типовые схемы электропитающих установок (ЭПУ).
Электропитание РРЛ: принципы организации электропитания, требования к электропитающим установкам, агрегаты бесперебойного питания.
Электропитание спутниковых и тропосферных систем передачи: принципы организации электропитания наземной аппаратуры, требования к электропитающим установкам.
Надежность и резервирование источников электропитания.
Раздел 7. Применение вычислительной техники (ВТ) при проектировании устройств электропитания
Особенности использования ВТ при проектировании ЭПУ. Этапы проектирования. Разработка и обоснование технического задания на проектирование. Сущность системного подхода при разработке средств ЭП. Алгоритмы и программы расчета устройств ЭП (трансформаторов, выпрямителей, сглаживающих фильтров, преобразователей и стабилизаторов напряжения и тока).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные тенденции и направления развития современной электропреобразовательной техники, устройств и систем вторичного электропитания.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Исследование однофазного силового трансформатора.
2. Исследование трехфазного силового трансформатора.
3. Исследование магнитных усилителей.
4. Исследование выпрямительных устройств для однофазной сети переменного тока.
5. Исследование выпрямительных устройств для трехфазной сети переменного тока.
6. Исследование выпрямительных устройств с умножением напряжения.
7. Исследование управляемых выпрямителей.
8. Исследование пассивных и активных сглаживающих фильтров в цепях электропитания.
9. Исследование статических транзисторных преобразователей напряжения.
10. Исследование параметрических стабилизаторов постоянного и переменного напряжения.
11. Исследование статических тиристорных преобразователей напряжения.
12. Исследование транзисторных компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения с непрерывным регулированием.
13. Исследование транзисторных компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения с импульсным регулированием.
14. Исследование промышленных устройств и установок электропитания.
В выполнение работ целесообразно включать проведение предварительных расчетов ожидаемых результатов измерений и характеристик исследуемых устройств, определяемых по данным экспериментов.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Иванов - Цыганов А.И. Электротехнические устройства РЭС: Учебник для вузов по спец. «Радиотехника». - М.: Высш. шк., 1991.
2. Алексеев О.В., Китаев В.Е., Шихин А.Я. Электротехнические устройства / Под ред. А.Я. Шихина : Учебник для вузов. - М.: Энергоиздат, 1981.
3. Иванов-Цыганов А.И. Электротехнические устройства радиосистем: Учебник для вузов. - изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1984.
4. Электропитание устройств связи: Учебник для вузов /А.А.Бокуняев, Б.В.Горбачев, В.Е.Китаев и др.; Под ред. В.Е. Китаева. - М.: Радио и связь, 1988.
5. Китаев В.Е., Бокуняев А.А. Расчет источников электропитания устройств связи: Учеб. пособие. - М.: Связь, 1979.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Сергеев Б.С. Схемотехника функциональных узлов источников вторичного электропитания: Справочник. - М.: Радио и связь,1992.
2. Источники электропитания РЭА: Справочник / Г.С. Найвельт, К.Б. Мазель, Ч.И. Хусаинов и др. - М.: Радио и связь, 1985.
3. Казаринов И.В. Проектирование электропитающих установок проводной связи. - М.: Радио и связь, 1984.
4. Кожарский Г.В., Орехов В.И. Методы автоматизированного проектирова-ния источников вторичного электропитания. - М.: Радио и связь, 1985.
5. Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. - М.: Энергоиздат, 1986.
6. Функциональные устройства систем электропитания наземной РЭА /
В.В. Авдеев, В.Г. Костиков, А.М. Новожилов, В.И. Чистяков; Под ред.
В.Г. Костикова. - М.: Радио и связь, 1990.
7. Шейкина Т.С., Ханин Ц.Н., Шалашова М.М. Эксплуатация электропитающих установок систем передачи. - М.: Радио и связь, 1982.