Autor: Stefan Januszewski, Andrzej Pytlak, Maria Rosnowska-Nowaczyk, Henryk Świątek

ISBN: 978-83-02-09176-6

Ilość stron: 294

Data wydania: 2008 (wydanie 3)

W książce omówiono przyrządy półprzewodnikowe i moduły energoelektroniczne, układy energoelektroniczne, zaprezentowano różnorodne zastosowania urządzeń energoelektronicznych, m.in. w układach napędowych, przedstawiono także wybrane zagadnienia dotyczące konstrukcji i projektowania układów energoelektronicznych.

Podręcznik obejmuje materiał przewidziany programem nauczania przedmiotu energoelektronika w zawodzie technik elektryk na poziomie technikum i szkoły policealnej.

Rozdziały:
Wykaz ważniejszych oznaczeń – przyrządy półprzewodnikowe         7
Wykaz ważniejszych oznaczeń – układy napędowe              11

1. Wiadomości ogólne                         . 14
1.1. Wprowadzenie                         14
1.2. Urządzenia energoelektroniczne                  . 16
1.3. Właściwości urządzeń energoelektronicznych             . 19
2. Przyrządy półprzewodnikowe i moduły energoelektroniczne        . 21

2.1. Wprowadzenie                         21
2.2. Konstrukcja przyrządów półprzewodnikowych            . 23
2.3. Parametry i charakterystyki przyrządów półprzewodnikowych       25
2.4. Diody prostownicze                       26
2.5. Tranzystory energoelektroniczne                  31
2.5.1. Tranzystory bipolarne BJT                  33
2.5.2. Tranzystory polowe MOSFET                . 36
2.5.3. Tranzystory bipolarne z izolowaną bramką IGBT         . 38
2.6. Tyrystory                           40
2.6.1. Tyrystory SCR                      . 42
2.6.2. Fototyrystory LTT                     47
2.6.3. Tyrystory obukierunkowe – triaki               . 47
2.6.4. Tyrystory wyłączalne GTO                  48
2.6.5. Tyrystory wyłączalne komutowane bramką GCT         . 51
2.7. Energoelektroniczne moduły elektroizolowane             51
2.8. Energoelektroniczne układy scalone                 54
2.9. Grupowe łączenie przyrządów półprzewodnikowych          . 57
2.10. Chłodzenie przyrządów energoelektronicznych            . 59
2.11. Kierunki rozwojowe przyrządów energoelektronicznych i układów scalonych

3. Układy energoelektroniczne                     . 69
3.1. Wprowadzenie                         69
3.2. Układy prostowników niesterowanych                73
3.3. Układy prostowników sterowanych                 81
3.4. Układy falowników                       96
3.5. Układy przekształtników prądu przemiennego             104
3.6. Układy przekształtników prądu stałego                111
3.7. Układy łączników energoelektronicznych               116
3.8. Układy sterowania i regulacji                   . 119
3 9. Zabezpieczenia urządzeń energoelektronicznych            126
3.10. Podzespoły urządzeń energoelektronicznych              136

4. Zastosowanie urządzeń energoelektronicznych w układach napędowych    141
4.1. Wiadomości ogólne                       141
4.1.1. Klasyfikacja napędów elektrycznych              . 142
4.1.2. Podstawowe wielkości opisujące układ napędowy         143
4.1.3. Charakterystyki mechaniczne silników elektrycznych       . 144
4.1.4. Charakterystyki mechaniczne urządzeń napędzanych       . 146
4.1.5. Moment bezwładności                   149
4.1.6. Dynamika układu napędowego                150
4.1.7. Sprowadzanie momentów i sił oporowych maszyn roboczych do prędkości kątowej wału silnika 
4.1.8. Sprowadzanie momentu bezwładności maszyny roboczej do prędkości kątowej wału silnika  
4.1.9. Wyznaczanie czasu trwania stanów nieustalonych         158
4.1.10. Wpływ sprężystości skrętnej układu napędowegona działanie regulatora prędkości kątowej
4.1.11. Kompleksowe zabezpieczenia układów napędowych        162
4.2. Właściwości napędowe silników prądu stałego            . 166
4.2.1. Moment napędowy silnika prądu stałego            . 166
4.2.2. Charakterystyka mechaniczna silnika obcowzbudnego       168
4.2.3. Sposoby i kryteria wyboru regulacji prędkości kątowej      . 170
4.2.4. Praca i hamowanie silników zasilanych z przekształtnika      172
4.2.5. Stałe czasowe                      . 173
4.3. Układy napędowe z silnikami prądu stałego              177
4.3.1. Wprowadzenie                      177
4.3.2. Jednokierunkowy układ napędowy              . 179
4.3.3. Nawrotny układ napędowy                 . 180
4.3.4. Podstawowe kryteria regulacji układów napędowych       . 183
4.3.5. Sposób nastawy regulatorów                 184
4.4. Właściwości napędowe silników prądu przemiennego          187
4.5. Układy napędowe z silnikami prądu przemiennego           . 194
4.5.1. Wprowadzenie                      194
4.5.2. Klasyfikacja układów napędowych prądu przemiennego      . 194
4.5.3. Układy napędowe z rozrusznikiem energoelektronicznym      195
4.5.4. Układy napędowe o sterowaniu zewnętrznym i wewnętrznym   196
4.5.5. Zasady sterowania i regulacji pośrednimi przekształtnikami częstotliwości . 197
4.5.6. Układ sterowania napędu z zachowaniem stałej amplitudy strumienia
4.5.7. Układ napędowy z zachowaniem stałej częstotliwości pola w wirniku
4.5.8. Układ napędowy zasilany z falownika napięcia          201
4.5.9. Układ napędowy zasilany z falownika prądu           202
4.6. Napędy elektrotrakcyjne                     . 204
4.7. Dobór silnika napędowego i przekształtnika              208
4.7.1. Wprowadzenie                      208
4.7.2. Dobór rodzaju układu napędowego              . 209
4.7.3. Nagrzewanie się i stygnięcie układu napędowego         210
4.7.4. Rodzaje pracy układów napędowych              212
4.7.5. Dobór mocy silnika przy obciążeniu zmiennym         . 216
4.7.6. Dobór obudowy silnika                   . 218
4.7.7. Dobór mocy i momentu rozruchowego silnika elektrycznego zasilanego z przekształtnika  
4.7.8. Dobór przekształtnika                    222
4.7.9. Dobór wyposażenia przekształtnika częstotliwości do sterowania prędkością kątową silnika indukcyjnego

5. Inne zastosowania urządzeń energoelektronicznych            . 229
5.1. Wiadomości ogólne                       . 229
5.2. Przekształtniki stosowane w urządzeniach powszechnego użytku      230
5.3. Zasilacze energoelektroniczne                   . 233
5.4. Systemy bezprzerwowego zasilania                 . 236
5.5. Przekształtniki do nagrzewania indukcyjnego i rezystancyjnego       242
5.5.1 Nagrzewanie indukcyjne                   . 242
5.5.2 Nagrzewanie rezystancyjne                  . 245
5,6. Przekształtniki spawalnicze                    . 248
5.7. Energoelektronika i odnawialne źródła energii             . 252
5.8. Systemy przesyłowe energii elektrycznej liniami prądu stałego o wysokim napięciu (HVDC)

6. Wybrane zagadnienia dotyczące konstrukcji i projektowania układów energoelektronicznych
6.1. Konstrukcja i montaż urządzeń energoelektronicznych          . 256
6.2. Kompatybilność elektromagnetyczna                 259
6.3. Koordynacja izolacji                       265
6.3.1. Istota koordynacji izolacji                   265
6.3.2. Ogólna charakterystyka koordynacji izolacji            266
6.3.3. Rodzaje izolacji                      . 267
6.4. Podstawy bezpiecznej pracy urządzeń energoelektronicznych        270
6.4.1. Zagrożenia występujące podczas pracy urządzeń energoelektronicznych
6.4.2. Ogólne zasady ochrony przeciwporażeniowej           . 270
6.4.3. Ochrona przeciwporażeniowa stosowana w urządzeniach energoelektronicznych sieci TN  
6.4.4. Bezpieczeństwo pracy podczas obsługiwania urządzeń energoelektronicznych   
6.5. Symulacja komputerowa układów energoelektronicznych         . 278
6.6. Normalizacja układów energoelektronicznych i ich badania        . 281

Normy                               . 287
Ustawy i rozporządzenia                        289