Разработка учебного оборудования, необходимого для обучения инженеров- электронщиков, является неотъемлемой составляющей любого крупного университета. Особенно актуально это становится сейчас, когда в условиях сниженного финансирования ВУЗы не всегда могут приобрести дорогостоящее оборудование. Таким образом, замена старых, вышедших из строя или просто переставших отвечать современным требованиям по безопасности, установок ложится на плечи работников кафедры и студентов.
В настоящее время на кафедре «Промышленная электроника» Тольяттинского государственного университета в курсе “Электротехнические материалы” имеется необходимость в замене старого оборудования по исследованию электрического пробоя в воздушной среде (установка АМИ-60). Основными недостатками этой установки помимо физического и морального износа (1952 года выпуска) является ее значительные габариты (130 кг), повышенная опасность эксплуатации (рабочая зона пробоя ничем не защищена) и сложность ее эксплуатации. Работа с данной установкой может осуществляться только преподавателем имеющим специальную квалификацию. Отсутствие возможности непосредственной работы студентов с данным оборудованием также является значительным минусом в учебном процессе.
Целью работы является разработка силовой части стенда для исследования пробойных свойств воздушной среды.
В теоретической части производится анализ аналогов проектируемой установки, выбор схемотехнических решений и компонентов устройства, расчет основных зависимостей.
В практической части производится сборка рабочей схемы устройства, проведение экспериментов.
В ходе выполнения работы была разработана силовая часть схемы установки для исследования пробойных свойств воздушной среды. Намечены методы представления установки в готовом варианте, в частности были рассмотрены варианты изготовления и травления печатных плат. Собранная схема показала свою работоспособность. При помощи снятых осциллограмм удалось зафиксировать процессы проходящие в схеме в рабочий период.
Данная работа показала, что сложную дорогостоящую высоковольтную установку можно собрать на базе кафедры за достаточно небольшую стоимость комплектующих. При дальнейшей доработке данного стенда можно получить полноценную компактную установку для исследования пробоев различных сред.
1. Измерительные приборы и испытательное оборудование для энергетики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.electronpribor.ru/ - Заглавие с экрана.- (Дата обращения: 17.04.2017).
2. Электрический ток в газах. Типы самостоятельного разряда. Плазма. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.eduspb.com/node/1771 - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 19.05.2017).
3. Пробой газообразных диэлектриков [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ftemk.mpei.ac.ru/ctlw/DocHandler.aspx? p=pubs/etmee/brkf/05.06.htm - Заглавие с экрана.- (Дата обращения: 26.04.2017).
4. Применение понятий и представлений физики диэлектриков о процессе пробоя диэлектрических материалов в технологиях разработки электрически прочной изоляции. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ctl.mpei.ru/DocHandler.aspx? p=pubs/phd/p2/1.1.htm - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 03.05.2017).
5. Jozef Kudelcik, Miroslay Gutten, Martin Brandt. Development of Electrical Breakdown in Transformer Oil. Advances in Electrical and Electronic Engineering, 2006. Available at: https://doaj.org/article/ 118e1f58c9454c898900f848685a3b99 (accessed 18 March 2017)
6. M.G. Hogg, I.V. Timoshkin, S.J. MacGregor, M.P.Wilson, M.J. Given, T. Wang. Electrical breakdown of short non-uniform air gaps. University of Strathclyde Glasgow, 2013. Available at: https://pure.strath.ac.uk/portal/files/ 39975308/Michael_Hogg _Electrical_Breakdown_of _Short_Non_uniform_Air_Gaps_10072013 .pdf (accessed 2 April 2017)
7. Frank Cathell. Power Supply Topology Selection - It’s Not Just About Power. How2PowerToday. 2010. Available at: http://www.how2power.com/ newsletters/1005/articles/H2PowerT oday1004 design ON .pdf?NOREDIR= 1 (accessed 4 April 2017)
8. Семенов, Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов .- М:СОЛОН-З,2001.-327с.
9. Обратноходовый импульсный преобразователь напряжения, источник питания. Преимущества, недостатки, применение. Принцип работы. Примеры схем [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //gyrator.ru/power- obratnohodovyi - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 19.05.2017).
10. Прямоходовый импульсный стабилизированный преобразователь напряжения, источник питания. Преимущества, недостатки. Принцип работы. Примеры схем. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://gyrator.ru/power- pryamohodovyi - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 23.05.2017).
11. The documentation for the High and Low Driver IR2101(S)/IR2102(S) & (PbF). Available at: http://www.infineon.com/dgdl/ir2101.pdf? fileId=5546d462533600a4015355c7a755166 c (accessed 7 May 2017)
12. The documentation for the transistor, Power MOSFET IRFZ44/SiHFZ44 Available at: http://www.vishay.com/docs/91291/91291.pdf (accessed 14 April 2017)
13. Документация на строчный трансформатор PET-22-02. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //micronika.ru/docs/transformer/pet-22- 02[1].pdf - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 28.05.2017).
14. Позднов, М.В. Основы преобразовательной техники: Методические указания по проведению курсового проектирования/ М.В.Позднов. - Тольятти: ТГУ,2012.- 32 с.
15. Расчет радиатора транзистора. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.chipdip.ru/video/id000276277 - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 23.05.2017).
...