Zagadnienia na kolokwium z laboratorium elektroniki i energoelektroniki (cz.I)

1. Narysować charakterystykę statyczną diody mocy. Nazwać części (obszary) charakterystyki. Podać typową wartość napięcia przewodzenia diody przy prądzie znamionowym oraz wartość prądu wstecznego przy maksymalnym powtarzalnym napięciu wstecznym U_RRM.

2. Narysować kompletną charakterystykę statyczną tyrystora. Podać typową wartość (rząd) prądu wstecznego średniego (20-100A) tyrystora przy maksymalnym powtarzalnym napięciu wstecznym U_RRM.

3. Dla układów prostownika 1-fazowego półokresowego z obciążeniem: a) R, b) RL, c) RLE+, d) RLE-, narysować przebiegi prądu i napięcia obciążenia i_d, u_d. To samo zadamie wykonać dla wszystkich typów obciążenia z diodą zerową.

4. Zadanie 11 wykonać dla przypadku prostownika sterowanego 1-pulsowego dla kąta opóźnienia wysterowania: a) = 30, b) = 60 , c) = 90 , d) = 150

5. Dla prostowników 1-fazowych 1-pulsowych niesterowanych i sterowanych przy zadanym kącie opóźnienia, narysować przebiegi prądu i napięcia obciążenia
przy obciążeniu czystą indukcyjnością (L).

6. Dla wszystkich przypadków określonych w zadaniu 11 narysować przebieg czasowy napięcia i prądu diody (tyrystora) oraz uzwojenia wtórnego transformatora ( w prostownikach sterowanych dla różnych kątów ).

7. Narysować dwa możliwe schematy prostownika całookresowego. Dlaczego nie jest możliwe obciążenie takiego prostownika czystą indukcyjnością, a jest to możliwe dla prostowników połokresowych?

8. Dla prostownika całookresowego 1-fazowego sterowanego lub niesterowanego z obciążeniem a) R, b) RL, c) RLE+, d) RLE-, narysować przebiegi prądu i napięcia obciążenia i_d, u_d . Dla prostownika sterowanego - dla kątów opóźnienia wysterowania: a) = 30, b) = 60 , c) = 90 , d) = 150

9. Dla wszystkich przypadków określonych w zadaniu 16 narysować przebieg czasowy napięcia i prądu diody (tyrystora) oraz uzwojenia wtórnego transformatora ( w prostownikach sterowanych dla różnych kątów ).

10. Podać ogólną definicję wartości średniej przebiegu okresowego. Zastosować wzór całkowy dla napięcia prostownika:

a) niesterowanego 1-pulsowego, obc. R

b) niesterowanego 1-pulsowego z obciążeniem RL

c) niesterowanego 1-pulsowego z obciążeniem RL+D

d) sterowanego 1-pulsowego z obciążeniem RL

e) sterowanego całookresowego z obciążeniem RL

f) niesterowanego całookresowego z obciążeniem R

g) niesterowanego 6-pulsowego

(nie wymagane rozwiÄ…zanie).

11. Podać ogólną definicję wartości skutecznej przebiegu okresowego. Zastosować ją do przebiegów napięcia prostownika:

a) niesterowanego 1-pulsowego, obc. R

b) niesterowanego 1-pulsowego z obciążeniem RL

c) niesterowanego 1-pulsowego z obciążeniem RL+D

d) sterowanego 1-pulsowego z obciążeniem RL

e) sterowanego całookresowego z obciążeniem RL

f) niesterowanego całookresowego z obciążeniem R

g) niesterowanego 6-pulsowego

(nie wymagane rozwiÄ…zanie).

12. Jaką wartość średnią, a jaką skuteczną ma napięcie na obciążeniu L w idealnym prostowniku 1-fazowym półokresowym? Wyjaśnić zjawisko.

13. Podać definicję współczynnika kształtu napięcia k przebiegów okresowych, współczynników tętnień i współczynnika zawartości harmonicznych dla przebiegów wyjściowych prostowników

Dla którego z prostowników jednofazowych (pół- lub całookresowego) współczynniki te są większe?

14. podać z uzasadnieniem wartości maksymalne napięć na diodach lub tyrystorach dla zadanego typu prostownika.

15. Narysować schemat układu pomiarowego umożliwiającego wyznaczenie współczynnika mocy układu prostowniczego jedno- i trójfazowego.

16. Dla prostownika niesterowanego 6-pulsowego z obciążeniem: I) R, II) RL narysować przebiegi czasowe:

a) prądu i napięcia na obciążeniu

b) prądu jednej z faz uzwojenia wtórnego transformatora,

c) napięcia na jednej z diod prostownika.

17. Podać definicje: kąta załączenia
,

kata opóźnienia wysterowania ,

kÄ…ta przewodzenia .

w układach prostowniczych.

18. Na przykładzie prostownika 3-pulsowego niesterowanego objaśnić zjawisko komutacji.

19. Wymienić parametry obwodu prostowniczego mające wpływ ( , ) na wartość kąta komutacji w układach prostowniczych. Jakie są skutki zjawiska komutacji dla wartości prądu i napięcia obciążenia prostownika. Jaka jest wartość napięcia obciążenia w czasie komutacji prostej?

20. Objaśnić pojęcie kąta krytycznego (granicznego) w jednofazowych sterownikach mocy i opisać sposób rozwiązania problemu wyzwalania tyrystorów sterownika w okolicach tego kąta.

21. Narysować przebiegi napięcia i prądu wyjściowego jednofazowego sterownika mocy zasilającego obciążenie: R, RL, L przy zadanym kącie opóźnienia zapłonu α.

22. Przedstawić sposoby realizacji układu mocy tyrystorowego sterownika mocy w jednej fazie.

23. Narysować dwa układy realizujące prostownik sześciopulsowy. Opisać różnice pomiędzy nimi.

24. Dla układu mostka trójfazowego sześciotyrystorowego narysować przebiegi napięcia i prądu na obciążeniu przy obciążeniu: R, RL dla zadanego kąta opóźnienia zapłonu α.

25. Narysować schemat mostka prostowniczego trójfazowego, zaznaczyć grupę anodową i katodową tyrystorów. Podać wartości kątów granicznych prądów ciągłych w układzie mostka trójfazowego sześciotyrystorowego z obciążeniem R i RL.

26. Narysować impulsy wyzwalające kolejnych tyrystorów mostka prostowniczego trójfazowego na tle przebiegu trójfazowego dla kąta α=60°.

27. Narysować możliwe schematy połączeń obciążenia trójfazowego sterownika mocy.

28. Narysować przebiegi napięcia i prądu obciążenia trójfazowego sterownika mocy z obciążeniem połączonym w gwiazdę z przewodem zerowym przy zadanym kącie opóźnienia zapłonu.

29. Opisać przeznaczenie i zasadę działania układu "miękkiego startu" (soft starter).

30. Narysować symbole tyrystorów GTO i MCT. Podać ogólne właściwości tych tyrystorów różniące je od tyrystorów SCR.

31. Narysować jeden ze schematów układu do badania właściwości tyrytorów GTO i MCT. Podać przykłady zastosowań takich tyrystorów.

32. Opisać sposób załączania i wyłączania tyrystorów GTO i MCT.

---