Забродин Ю. С. - Промышленная электроника
Краткое описание книги:
В книге рассматриваются принцип действия полупроводниковых приборов, транзисторных усилителей и интегральных схем импульсной и цифровой техники; выпрямители, инверторы, преобразователи частоты и т. д.
Предназначается для студентов энергетических и электромеханических специальностей.
«Промышленная электроника» относится к числу наиболее важных курсов для подготовки современных инженеров — электриков, электромехаников, электроэнергетиков и инженеров других электротехнических специальностей. В этом курсе, стоящем в учебных планах указанных специальностей почти сразу за курсом «Теоретические основы электротехники», будущие специалисты изучают: основные типы приборов и схем, используемых в электронике; принцип действия и особенности линейных, импульсных и цифровых устройств для обработки сигналов в электронных системах управления и отображения информации; принцип действия и особенности выпрямителей, инверторов и других преобразователей электрической энергии, применяемых в электроприводе, электрической тяге, электротехнологии, электроэнергетике и т. д. Даже из этого краткого общего перечня видно, что промышленная электроника является базой дальнейшего прогресса, в частности основой автоматизации многих областей промышленности, транспорта и энергетики.
В то же время для большинства перечисленных специальностей промышленную электронику можно отнести скорее к общеинженерным, чем к специальным дисциплинам. Из этого следует, что главная цель данного курса — не столько научить студента разрабатывать те или иные функционально законченные электронные устройства (изучение электроники в таком объеме предусмотрено для подготовки инженеров соответствующего профиля в рамках специальности «Промышленная электроника»), сколько научить его понимать принцип действия этих устройств, уметь грамотно эксплуатировать их и формулировать задание на разработку нового устройства. Это и отражено в названиях указанной дисциплины «Промышленная электроника (общий курс)» или «Основы электроники», под которыми она значится в учебных планах большинства электротехнических специальностей.
Предлагаемый учебник написан в соответствии с действующими типовыми программами по курсу «Промышленная электроника» для ряда специальностей.
При написании учебника по этому курсу автор неизбежно сталкивается с трудной задачей, обусловленной, с одной стороны, разнообразием и быстрым развитием современных электронных устройств, существенно различающихся назначением, принципом действия, уровнем мощности и иными признаками, а с другой — ограниченным числом лекционных часов и соответственно ограниченным объемом книги.
Эти два фактора определяют и некоторое различие в программах данного курса для отдельных групп специальностей. Так, для специальностей, связанных с системами управления и контроля (автоматизация энергосистем и релейная защита, энергетическая кибернетика и др.), повышенное внимание уделяется информационной электронике — усилителям, генераторам сигналов, логическим схемам, импульсной и цифровой технике, индикаторным приборам, электронным блокам питания аппаратуры. В то же время для таких специальностей, как автоматизированный электропривод, электрификация железнодорожного транспорта, электротермические установки, электрические сети и системы, электрические машины, более важны разделы силовой преобразовательной техники — выпрямители средней и большой мощности, ведомые сетью и автономные инверторы, преобразователи частоты и т. д.
Необходимость учета всех этих факторов заставила несколько расширить объем учебника, чтобы обеспечить возможность выборочного использования материала в соответствии с конкретными требованиями тех или иных специальностей.
Изложение материала книги основывается на современной элементной базе: наряду со схемами на дискретных транзисторах (биполярных и полевых) рассмотрены различные устройства обработки информации на интегральных микросхемах, включая БИС. Дано описание разнообразных индикаторных приборов, предназначенных для отображения информации. Изложение вопросов преобразовательной техники базируется на применении полупроводниковых приборов — диодов, тиристоров, силовых транзисторов. Значительное внимание уделено импульсным преобразователям постоянного напряжения, автономным инверторам и другим преобразователям, получающим в последнее время все большее развитие.
Предлагаемая книга предназначена служить учебником по дисциплине «Промышленная электроника (общий курс)» или близкой ей по содержанию дисциплине «Основы электроники» для студентов электроэнергетических и электромеханических специальностей.
Ввиду общеинженерной направленности этих дисциплин материал но устройствам промышленной электроники, определяющий главное в содержании книги, дается с точки зрения выяснения принципов действия устройств, выявления важнейших их характеристик и показателей, а также уяснения основ расчета. Материал по полупроводниковым приборам, составляющим элементную базу современной промышленной электроники, излагается с позиций изучения их принципов действия и необходимости учета влияния параметров этих приборов на работу рассматриваемых устройств.
Основой настоящей книги является курс лекций по промышленной электронике, читаемый автором на электроэнергетическом и электромеханическом факультетах, а также на факультете электрификации и автоматизации промышленности и транспорта Московского энергетического института. При работе над учебником автор стремился использовать опыт преподавания предмета, накопленный на кафедре промышленной электроники этого института