电力电子课程设计--三相变频电源的设计
电力电子技术课程设计--三相整流电路课程设计
1.给出整体设计框图，画出三相整流电路的总体原理图；
2.说明所选器件的型号，特性。
3.给出具体电路画出电路原理图；
4.编写设计说明书；
5.课程设计说明书要求用手写，所绘原理图纸用计算机打印。
（16K）
主要设计条件
1．提供计算机一台；
说明书格式
1.课程设计封面；
2.任务书；
3.说明书目录；
由图分析可得：6个晶闸管的脉冲按VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6的顺序，相位依次差60°；共阴极组和阳极组依次差120°；同一相的上下两个桥臂脉冲相差180°。 整流输出电压ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
在整流电路合闸启动过程中或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲。为此，可采用两种方法：一种是使脉冲宽度大于60°，称为宽脉冲触发。另一种方法是，在触发某个晶闸管的同时，给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲。即用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差60°，脉宽一般为20°~30°，称为双脉冲触发。双脉冲电路较复杂，但要求的触发电路输出功率小。宽脉冲触发电路虽可少输出一半脉冲，但为了不使脉冲变压器饱和，需将铁心体积做得较大，绕组匝数较多，导致漏感增大，脉冲前沿不够陡，对于晶闸管串联使用不利，故采用双脉冲触发。α＝0°时晶闸管承受的电压波形如图所示。
星期三：书写设计报告；
星期四：书写设计报告；
星期五：答辩。
参考文献
一、设计总体思路，基本原理和框图
1．设计总体思想
依据所学知识，在比较了几种方案后，本次课程设计采用ATMEL89S52单片机控制的三相桥式可控整流电路触发电路的设计方法，包括三相桥式全控整流电路、同步信号的检测、脉冲的形成与放大、键盘电路、保护电路等内容。
三相正弦波变频电源课程设计
三相正弦波变频电源设计1设计任务分析设计并制作一个三相正弦波变频电源，输出频率范围为20-100Hz，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）。
三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。
图1-1 三相正弦波变频电源原理框图2 三相正弦波变频电源系统设计方案选择2.1 整流滤波电路方案选择方案一：三相半波整流电路。
该整流电路在控制角小于30°时，输出电压和输出电流波形是连续的，每个晶闸管按相序依次被触发导通，同时关断前面已经导通的晶闸管，每个晶闸管导通120°；当控制角大于30°时，输出电压，电流的波形是断续的。
方案二：三相桥式整流电路。
该整流电路是由一组共阴极电路和一组共阳极电路串联组成的。
三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。
三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的，一个是共阳极组的。
他们同时导通，形成导电回路。
比较以上两种方案，方案二整流输出电压高，纹波电压较小且不存在断续现象，同时因电源变压器在正，负半周内部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率高，因此选用方案二。
滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波，采用负载电阻两端并联电容器C的方式。
2.2 逆变电路方案选择根据题目要求，选用三相桥式逆变电路方案一：采用电流型三相桥式逆变电路。
在电流型逆变电路中，直流输入是交流整流后，由大电感滤波后形成的电流源。
此电流源的交流内阻抗近似于无穷大，他吸收负载端的谐波无功功率。
逆变电路工作时，输出电流是幅值等于输入电流的方波电流。
方案二：采用电压型三相桥式逆变电路。
在电压型逆变电路中，直流电源是交流整流后，由大电容滤波后形成的电压源。
此电压源的交流内阻抗近似于零，他吸收负载端的谐波无功功率。
逆变电路工作时，输出电压幅值等于输入电压的方波电压。
比较以上两种方案，电流型逆变器适合单机传动，加，减速频繁运行或需要经常反向的场合。
电力电子技术基础课程设计--三相半波可控整流电路的设计(电阻性负载)
课程设计任务书图1三相半波可控整流电路原理图对于VS1、VS2、VS3，只有在1、2、3点之后对应于该元件承受正向电压期间来触发脉冲，该晶闸管才能触发导通，1、2、3点是相邻相电压波形的交点，也是不可控整流的自然换相点。
对三相可控整流而言，控制角α就是从自然换相点算起的。
控制角0<α￡2π/3，导通角0<θ￡2π/3。
晶闸管承受的最大正向电压.承受的最大反向电压：2.1.2负载电压当0 ≤ α ≤ π/6时图2电路输出电压波形在一个周期内三相轮流导通，负载上得到脉动直流电压Ud，其波形是连续的。
电流波形与电压波形相似，这时，每只晶闸管导通角为120°，负载上电压平均值为：当π/6 < α ≤ 5π/6时图3电路输出电压波形2.2带阻感负载时的工作情况2.2.1原理说明电感性负载由于电感的存在使得电流始终保持连续，所以每只晶闸管导通角为2π/3，输出电压的平均值为：当α=π/2时， Ud =0，因此三相半波整流电感负载时的控制角为0~ π/2正向承受的最大电压为反向承受的最大电压为图4是电路接线图图4阻感负载接线图图5输出电压波形3.设计结果与分析3.1仿真模型根据原理图利用MATLAB/SIMULINK软件中，电力电子模块库建立相应的仿真模型如图5图6仿真模型图3.2 仿真参数设置晶闸管参数：I vt=I/√3=0.577I d=0.577×6.04=3.46AI fav=I VT/1.57=2.2A额定值一般取正向电流的1.5-2倍，所以取3.3-4.4A之间的数值。
UFM=URM=2.45U2=245V晶闸管额定电压选值一般为最大承受电压的2-3倍，所以额定电压取值为490-735V之间。
变压器参数计算Ud=100V变压器二次侧采用星形接法，所以变压器二次侧峰值为141.4V变压器一次侧采用三角形接法，因此每相接入电压峰值为380V一次侧电压接电网电压220V电压器变比则约为2.693.3仿真结果U2波形仿真图图7 U2波形仿真图U波形图vt1图8 U vt1波形图波形图Ivt1Ivt图9 I vt1波形图u波形图d图10 u d波形图i波形图d图11 i d波形图设置触发脉冲α分别为0°。
模电课程设计---振荡式微型电机三相变流电源的设计
本科生课程设计报告题目：振荡式微型电机三相变流电源的设计物联网工程学院电气工程及其自动化专业学号0701090104模电课程设计报告一、原理与电路设计（一）、振荡式正弦波变流电源1、设计内容：输入直流电压30V ，输出三相交流电压20V ，频率405Hz ，输出电流200mA ，三相电压不对称度2%，频率稳定度101032~--，正弦波失真度1%。
2、设计要求：将输入的交流电转换成直流电，再将直流电转换成对称三相交流电。
3、原理及参数选择微电机驱动电源的基本单元电路如图1所示，集成功率运算放大器AR1和外围元件R1、R2、R3，电容C1构成有源移相器，其频率特性为()R jw 1212.jw 11i o RR U U A+⋅-==∙∙∙（1）其幅频特性为()()C R w RR 1211w A 212+⋅=（2）其相频特性为()C R 12arctan w --=πφ （3）式中，π-为反相输入运算放大器的基本相移；C R w 12arctan 为有源移相器的附加相移。
由式（2）得出有源移相器的对数幅频特性为()()C RR 121lg 20lg 20w lgA 20R w 212+-= （4）图1.有源移相器若取()C R w Rw 120123,2R ===,并代入式（3）、式（4）可得到有源移相器的增益A （w ）=1,这是有源移相器构成正弦波振荡器的幅值平衡条件；相移()12036060180w=+--=ϕ，表明输出电压u o 领先输入电压u i 相位角120，是有源移相器构成正弦波振荡器的相位平衡条件。
根据三相变流电源的技术指标的要求，可调节并确定有源移相器的参数，当Ω=k 49R1，,1002Ω=k R ，Ω=k R 333，pFC 68001=时，在虚拟频率特性图示仪上观测到有源移相器的一组数据为：Hz f 405=，相移120=ϕ，增益()0lg 20=w A 。
将三个图1所示的有源移相器级联，并将AR3的输出端与AR1的输入端连接，形成闭环电路，构成振荡式微型电动机三相变流电源，如图2.所示。
变频电源课程设计
变频电源课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解变频电源的基本概念、工作原理及其在工业中的应用。
2. 学生能够掌握变频电源的关键技术参数，如频率、电压、电流等，并了解它们之间的关系。
3. 学生能够解释变频调速的原理，掌握变频器的选型和使用方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析实际工业电路中变频电源的使用情况，提出合理的变频调速方案。
2. 学生能够独立操作变频器，进行简单的参数设置和故障排查。
3. 学生能够运用实验工具和仪器进行变频电源实验，提高实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电力电子技术、自动化控制技术的兴趣，激发创新意识。
2. 学生通过学习变频电源知识，认识到节能减排的重要性，增强环保意识。
3. 学生在团队协作中培养沟通、交流和合作能力，提高解决问题的自信心。
课程性质：本课程为电子与自动化专业的高年级课程，注重理论联系实际，强调实践操作能力的培养。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和动手能力，对新技术和新设备具有较强的求知欲。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践操作能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 变频电源基础知识- 变频电源的定义、分类及工作原理- 变频器的结构、功能及选用原则2. 变频调速技术- 变频调速的基本原理及方法- 变频调速系统的组成及性能分析- 变频器参数设置与调试方法3. 变频电源应用案例- 工业电机变频调速案例分析- 变频电源在节能改造中的应用案例4. 实践操作环节- 变频器操作与调试实践- 变频调速系统的故障排查与分析- 实验报告撰写与成果交流教学内容安排与进度：1. 第1-2周：变频电源基础知识学习，结合教材第1章内容进行讲解。
2. 第3-4周：变频调速技术学习，结合教材第2章内容进行讲解与实践。
3. 第5-6周：变频电源应用案例分析，结合教材第3章内容进行讲解。
正弦波三相变频电源的设计
三相正弦波变频电源的设计摘要本设计分为：三相SPWM信号的生成、逆变回路及其驱动和输出的测量显示。
选择电机控制专用DSP TMS320LF2407生成SPWM信号。
逆变电路主回路采用智能功率模块(IPM)。
输出测量采用电压电流传感器来实现电隔离。
为加快速度，采用独立于DSP的PIC单片机实现输出的测量。
关键词：变频；SPWM；DSP；PIC单片机AbstractThe design is about tri-phase sinusoidal frequency conversion power. Three parts are included: generating tri-phase SPWM signal, inverter circuit and its drive circuit, output measuring and display. DSP TMS320F2407 is used as the controller in the system. IPM is used in the Inverter main circuit. Voltage and current sensor is used in the measuring of output, it can insulate the control circuit conveniently.PIC microcontroller is used independently to measure and display output.Key words: frequency conversion , SPWM , DSP , PIC microcontroller一．方案论证与比较1．1变频电源逆变方案根据题目的要求将交流电经整流后，经过逆变从而产生三相正弦波电源。
而实现三相正弦波变频电源的关键在于逆变过程。
对于小功率逆变电路一般都采用PWM技术，为了实现正弦波变频电源，本设计采用了SPWM技术。
三相正弦波变频电源的设计
三相正弦波变频电源的设计重庆文理学院成人高等教育毕业论文论文题目：三相正弦波变频电源的设计论文作者：余廷江指导教师：柯能伟专业班级：07电本学号：3114450078提交论文日期：2009年09月15日论文答辩日期：2009年10月26日中国重庆2009 年9 月学院毕业设计目录目录摘要 (III)Abstract (IV)1 引言 (1)1.1 选题的提出 (1)1．2变频技术的介绍 (1)1.3研究意义 (1)1.4设计的对象 (3)2 系统总体设计方案 (3)3 系统主要功能的实现 (4)3.1系统主要功能的实现 (4)3.2 PWM 信号的产生方式 (5)3.3 SPWM 调制方式的选择 (6)3.4FPGA控制模块 (7)4 理论分析与参数计算 (7)4.1 SPWM 逆变电源的谐波分析 (7)4.2 载波频率的选择 (7)4.3 FPGA 内单相平均功率计算算法 (8)5. 应用程序设计部分 (9)5.1 VHDL硬件描述语言简介 (9)5.2 正弦波顶层设计程序 (9)6结论 (10)6.1取得的成绩 (10)6.2存在的不足和今后的努力方向 (10)参考文献 (1)电子信息科学与技术本科专业毕业设计致谢 (2)电子信息科学与技术本科专业毕业设计三相正弦波变频电源的设计电子信息科学与技术 07电本余廷江指导教师柯能伟摘要：本设计了一个交流—直流—交流变频电源系统。
该系统利用集成逆变器件IM14400,并以FPGA 为控制核心, 采用SPWM变频控制技术, 实现了三相正弦波变频输出。
其输出线电压有效值为36 V, 最大输出电流有效值达 3 A。
此外，系统还具有频率测量、电流和电压有效值测量及平均功率测量等功能。
变频技术在电源中的应用，极大地减小了电源装置的体积，提高了效率，产生了巨大的经济效益，所谓变频就是利用电力电子器件(如功率晶体管GTR、绝缘栅双极型晶体管IGBT)将5OHz的市电变换为用户所要求的交流电或其他电源。
电力电子设计报告 三相电压型交直交变频器设计与仿真
电力电子课程设计报告设计题目三相电压型交直交变频器设计与仿真指导老师设计者专业班级学号摘要目前国际形势纷乱复杂、能源危机日益突出，能源瓶颈已经逐渐成为了制约国民经济持续发展的主要因素之一，迫切需要提高工农业生产中的能源利用率。
本课程设计正是基于目前我国交流电气传动系统的现状，设计了一台电压源型通用变频器。
随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流变频调速技术得到了迅速发展，其显著的节能效益，高精确的调速精度，宽泛的调速范围，完善的保护功能，以及易于实现的自动通信功能，得到了广大用户的认可，在运行的安全可靠、安装使用、维修维护等方面，也给使用者带来了极大的便利。
因此，研究交—直—交变频调速系统的基本工作原理和作用特性意义十分重大。
本文研究了变频调速系统的基本组成部分，主回路主要有三部分组成：将工频电源变换为直流电源的“整流器”；吸收由整流器和逆变器回路产生的电压脉动的“滤波回路”，也是储能回路；将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
使用Matlab/Simulink搭建交—直—交变频调速系统的仿真模型，通过试验对该交—直—交变频器的基本工作原理、工作特性及作用有更深的认识，也对谐波对于交—直—交变频器的影响有了一定的了解。
关键词：交—直—交变频，整流，逆变，simulink仿真，谐波目录摘要 .................................................................................................................... I I 第1章绪论. (5)1.1课程设计的目的 (5)1.2课程设计的任务与要求 (5)1.3课程设计的内容 (5)1.4控制方式 (6)1.5M ATLAB的原理应用及S IMULINK仿真 (7)第2章三相电压型交直交变频器的组成及基本原理 (8)2.1三相电压型交直交变频器的基本构成 (8)2.2交直交变频器的工作原理 (10)2.3使用变频器要注意的问题 (11)2.4交直交变频的基本工作特性 (11)2.5PID控制器的参数整定 (11)第3章主电路设计及仿真 (12)3.1设计方案 (12)3.2主电路结构原理图 (13)3.3电路类型选择依据 (13)3.4整流器的工作原理及设计 (14)3.4.1 整流器的基本工作原理 (14)3.4.2 整流元件的选择 (16)3.4.3 电抗器参数计算 (16)3.4.4 整流器的设计与仿真 (16)3.5逆变器的工作原理及设计 (21)3.5.1 逆变器的基本工作原理 (21)3.5.2 逆变器的设计与仿真 (24)3.5.3 PI控制电路的设计与仿真 (28)3.5.4 PWM波的产生设计与仿真 (30)第4章驱动保护电路的设计 (33)4.1过电压保护： (33)4.2过电流保护 (34)4.3IGBT驱动电路 (34)4.4触发电路选择与设计 (35)第5章综合设计与仿真 (37)5.1.1 交直交变频器模型 (37)5.1.2 检验是否满足性能指标的要求。
电力电子课程设计——三相电力有源滤波器的设计与仿真
中南大学电力电子技术课程设计报告课题: 三相有源电力滤波器设计与仿真班级: 电气工程及其自动化学号:姓名:指导老师:电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。
它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。
它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。
电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
电力电子技术以快速可控的电能变换技术为主要对象,以方便,节约,安全, 为特点,大大提高了人类在生产和生活中的效率和舒适性,从而得到了日益广泛的普及。
但是作为电网的非线性和时变性负荷的电力电子装置(如逆变器,整流器等)的大规模应用,其负面效应也日益明显。
电力电子装置的开关动作向电网中注入了大量的谐波和次谐波分量,导致了交流电网中电压和电流波形的严重失真,早已替代传统的变压器和铁磁材料的非线性引起的谐波成为最主要的谐波源。
电力电子设备的大量使用使得谐波问题日益严重,有源电力滤波器作为一种用于动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置,有着非常好的发展前景。
本文综述了电力谐波抑制技术的发展概况以及有源电力滤波器的发展趋势,深入分析了有源滤波器的结构及工作原理。
本次课程设计是进行三相有源电力滤波器的设计。
首先对谐波的相关知识做了简要的介绍，叙述了谐波的产生途径，所造成的危害，并对治理谐波的两种常用方法：无源滤波器与有源滤波器的各自特点做了介绍及对比。
接下来对有源滤波器的原理做了介绍，对课题中所要求的非线性负载，三相不可控整流电路的运行特性及产生的谐波成分做了分析；对用来生成跟踪电流的逆变电路进行了理论分析，并设计了用来初期滤波的无源单调谐滤波电路；同时对上述电路的参数进行了计算并对主要元器件进行选型。
有源滤波器的重要部分是谐波电流的检测与补偿电流的控制。
详解三相PWM逆变电源的主电路设计
详解三相PWM逆变电源的主电路设计详解三相PWM逆变电源的主电路设计随着电力电子技术的发展，逆变器的应用已深入到各个领域，一般均要求逆变器具有高质量的输出波形。
逆变器输出波形质量主要包括两个方面，即稳态精度和动态性能。
因此，研究既具有结构和控制简单，又具有优良动、静态性能的逆变器控制方案，一直是电力电子领域研究的热点问题。
随着国民经济的高速发展和国内外能源供应的紧张，电能的开发和利用显得更为重要。
目前，国内外都在大力开发新能源，如太阳能发电、风力发电、潮汐发电等。
一般情况下，这些新型发电装置输出不稳定的直流电，不能直接提供给需要交流电的用户使用。
为此，需要将直流电变换成交流电，需要时可并入市电电网。
这种DC- AC 变换需要逆变技术来完成。
因此，逆变技术在新能源的开发和利用领域有着重要的地位。
脉宽调制逆变技术1、PWM 的基本原理1. 1 PWM( Pulse Width Modulat ion) 脉宽调制型逆变电路定义：是靠改变脉冲宽度来控制输出电压，通过改变调制周期来控制其输出频率的电路。
1. 2 脉宽调制的分类：以调制脉冲的极性分，可分为单极性调制和双极性调制两种；以载频信号与参考信号频率之间的关系分，可分为同步调制和异步调制两种。
1. 3 ( PWM)逆变电路的特点：可以得到相当接近正弦波的输出电压和电流，所以也称为正弦波脉宽调制SPWM( Sinuso idal PWM) .1. 4 SPWM控制方式：就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波所需要的波形。
按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
1. 5 PWM 电路的调制控制方式1. 5.1载波比的定义：在PWM变频电路中，载波频率f c与调制信号频率f r之比称为载波比，即N= f c/ ff 。
1. 5. 2 PWM逆变电路的控制方式：根据载波和调制信号波是否同步，有异步调制和同步调制两种控制方式：异步调制控制方式，当载波比不是3 的整数倍时，载波与调制信号波就存在不同步的调制；二、同步调制控制方式，在三相逆变电路中当载波比为3的整数倍时，载波与调制信号波能同步调制。
小功率三相变频电源的设计
小功率三相变频电源的设计
文中基于单片机控制技术，用功率MOS晶体管构成功率输出级，设计了一个三相变频电源，实现从直流到交流的变换。
该电源不但转换效率较高，并且三相交流电输出的频率以及电压等参数均可灵活调节，可以应用到需要小功率三相变频电源的场合。
在实验室中或者在家庭的某些特殊场合经常会用到三相交流电源，而如果室内配电没有三相电源，那幺就会给我们的实验或者生活带来很大的麻烦，针对此问题，本文提出了一种简单并且易于实现的三相逆变电路，可以输出三相变流电，并且具有输出电压以及输出频率等参数可以灵活调节的特点。
1 设计原理
传统的方式是用晶体管和变压器购成自激振荡电路，再通过变压器的次及输出。
以这种方式实现的电路由于晶体管工作在线性状态，所以通常效率较低。
本文将介绍一种数字方式实现的逆变电源，相比传统的方式效率有很大的提高，而且应用中也更加的灵活方便，电路工作过程中也更加的稳定可靠。
总体的设计思路如图1所示。
本系统由一个稳压的直流电源供电，可以解决AC变换器设计稳压电路困难的问题。
桥式功率输出级在SPWM信号发生模块的控制下，输出占空比随时间变化方波。
如果再用LC低通滤波器把SPWM中的载波滤掉就可以得到正弦信号。
直流稳压电源的电压决定了输出交流的电压，交流电的输出电压UO与直。
电力电子三相交流调压电源的设计
目录1 电路原理与分析 (1)2 方案确定 (2)2.1基本元器件的选择及连接方式 (2)2.2三相电源的选择方式 (4)2.3电路的工作原理 (5)3 主电路设计 (7)3.1电路工作状态分析 (7)3.2交流调压电路谐波和功率因数分析 (8)4 控制电路 (9)4.1晶闸管交流调压电路仿真模型的搭建 (9)4.2仿真电路图和参数的设置 (11)5 调试与仿真 (12)5.1仿真结果与波形比较 (12)5.2仿真结果分析 (13)6 总结 (14)7 参考文献 (15)121、电路原理与分析由三相交流电源供电的电路，简称三相电路。
三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，最常用的是三相交流发电机。
三相发电机的各相电压的相位互差120°。
它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。
三相电动机在正序电压供电时正转，改为负序电压供电时则反转。
因此，使用三相电源时必须注意其相序。
一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转[1]。
在对三相交流调压电路工作原理分析的基础上，建立了基于MATLAB的三相交流调压电路的仿真模型，修改相应的参数，并对其进行了仿真分析和研究。
通过仿真分析和参数的修改，验证所建模型的正确性，加深对三相交流调压电路理解。
并对三相交流调压电路输入电流的谐波及功率因素进行简单的计算。
最后，对仿真实验进行总结。
三相交流调压器的触发信号应与电源电压同步，其控制角是从各自的相电压过零点开始算起的。
三个正向晶闸管VT1、VT3、VT5的触发信号应互差120︒，三个反向晶闸管VT2、VT4、VT6的触发信号也应互差︒120，同一相的两个触发信号应互差180︒。
总的触发顺序是VT1、VT 2、3VT、VT 4、 VT 5、VT6，其触发信号依次各差60︒。
Y联接时三相中由于没有中线，所以在工作时若要负载电流流通，至少要有两相构成通路。
为保证启动时两个晶闸管同时导通，及在感性负载与控制角较大时仍能保证不同相的正反向两个晶闸管同时导通，要求采用大于60︒的宽脉冲(或脉冲列)或采用间隔为︒60双窄脉冲触发电路。
电力电子课设三相可控变流器的设计与仿真模版
目录绪论 01方案的设计 (2)1.1设计任务与要求 (2)1.2系统原理图 (2)2主电路设计及原理 (4)2.1主电路设计 (4)2.2 主电路原理说明 (4)2.3变压器的设计 (7)2.4晶闸管选择及参数计算分析 (9)3触发电路的设计 (13)3.1 电路图的选择 (13)4 保护电路的设计 (14)4.1晶闸管的过电压保护 (14)4.2晶闸管的过电流保护 (14)5 MATLAB 建模与仿真 (16)5.1 MATLAB建模 (16)6总结 (19)参考文献 (20)附录：总电路图 (21)绪论电力电子技术的应用范围十分广泛。
它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。
现如今电力电子技术已深入到工农业经济建设、交通运输、空间技术、国防现代化、医疗、环保和亿万人们日常生活的各个领域，进入21世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。
近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总电能的一半以上。
整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。
整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。
三相可控变流器的设计与仿真1方案的设计1.1设计任务与要求1.1.1主要条件采用三相可控整流电路（三相全控桥、三相半控桥或三相半波整流电路），电阻-电感性负载，R＝2Ω，电感L=0.02H，额定负载Id ＝20A,电流最大负载电流Idmax＝25A。
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电力电子课程设计学院：电气与动力工程学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导老师：目录第一章：课程设计的目的及要求 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2课程设计的要求 (1)1.3课程设计报告基本格式 (3)第二章：三相变频电源介绍 (3)第三章MATLAB软件的介绍 (4)第四章：整流电路的设计 (5)4.1 整流电路工作原理 (5)4.2电容滤波的不可控整流 (6)4.3 整流模块的计算及选型 (10)第五章：逆变电路的设计 (13)5.1 逆变电路的工作原理及波形 (13)5.2 二极管和IGBT参数选择 (16)第六章：SPWM逆变电路 (18)第七章：驱动电路 (22)第八章：MATLAB软件仿真 (22)第九章：附录及参考文献 (25)第十章：课程设计的心得体会 (26)第一章：课程设计的目的及要求1、课程设计的目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1）培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。
2）培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3）培养运用知识的能力和工程设计的能力。
4）培养运用工具的能力和方法。
5）提高课程设计报告撰写水平。
2、课程设计的要求题目：三相变频电源的设计注意事项：1）根据规定题目进行电力电子装置设计2）通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。
首先要明确自己课程设计的设计内容。
设计装置（或电路）的主要技术数据主要技术数据输入交流电源：单相220V，f=50Hz。
交直变换采用二极管整流桥电容滤波电路，无源逆变桥采用三相桥式电压型逆变主电路，控制方法为SPWM控制原理输出交流：电流为正弦交流波形，输出频率可调，输出负载为三相星形RL 电路，R=10Ω，L=15mH3、设计内容：1）整流电路的设计和参数计算及选择（整流电路工作原理、输出波形分析、整流模块的计算及选型、滤波电容参数计算及选型）2）三相逆变主电路的设计和参数选择（结合负载阐述三相电压型无源逆变电路的工作原理，分析输出相电压、线电压波形；对开关器件和快恢复二极管进行计算选择及选型）3）三相SPWM控制及驱动电路的设计：根据SPWM调制原理分析逆变电路的输出相电压、线电压波形；设计驱动电路；选择控制模块和驱动模块。
（SPWM集成控制芯片或分立元件构成。
驱动模块有：日本富士EXB系列或三菱M579系列）4）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图，并进行仿真研究和分析。
3、在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。
主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。
课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。
课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。
设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引用说明，否则也不能得优）。
4 、在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。
严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。
5 、课题设计的主要内容是主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及控制电路设计。
报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图，不同频率下输出电压电流波形，驱动控制电路中驱动信号波形以及其它主要波形，6 、课程设计用纸和格式统一课程设计用纸在学校印刷厂统一购买和装订，封面为学校统一要求。
要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。
设计报告不少于20页第二章：三相变频电源介绍三相变频电源以MPWM方式制作，用主动元件IGBT模块设计使本机容量可达200KVA，以隔离变压器输入及输出，来增加整机稳定性，特别适应感性，容性及特殊负载，负载测试和寿命试验可靠性高。
三相变频电源特点:1）高频MPWM设计，IGBT功率推动，体积小、可靠性高、噪音低。
2）效率达85%以上3）反应快速，对100%除载/加载，稳压反应时间在2ms以内。
4）超载能力强，瞬间电流能承受额定电流的300%5）波峰因素比(CREST FACTOR RATIO)高于3：1。
6）具过压、过流、超温等多重保护及报警装置本文设计的三相变频电源将使用交—直—交整流—逆变电路和PWM驱动电路实现三相变频电源。
第三章：MATLAB软件的介绍MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
本文将使用MATLAB软件进行仿真测试第四章整流电路的设计4.1. 整流电路工作原理4.1.1单相不可控整流电路带电阻负载电路原理分析在0到180度VD1和VD4导通，在180到360度VD2和VD3导通。
使流过电阻R 的电流始终为正，规律总结如下表；Ωt0～π π～2π二极管导通情况VD 1和VD 4导通、VD 2和VD 3截止 VD 2和VD 3导通、VD 1和VD 4截止 u d|u 2| |u 2| u VD u VD1,4=0，u VD2,3= -|u2|u VD3=0， u VD1,4= -|u 2| U d⎰=π0229.0)(d sin 21U t t U ωωπVD 1VD 2VD 3VD 4a)u 2R a)单相桥式整流电路 b)VD 1VD 2VD 3VD 4AC +-R u d b)交流输入正半周 单相桥式整流电路工作图 VD 1VD 2VD 3VD 4AC +-c)R u d c)交流输入负半周单相 桥式整流电路工作图4.2 电容滤波的不可控整流4.2.1电容滤波的不可控整流电路图及波形4.2.2 电路原理分析该电路的基本工作情况是，在u2正半周过零点至t ω=0期间，因u2>ud,，故二极管均不导通，次阶段电容C 向R 放电，提供负载所需电流，同时ud 下降。
至t ω=0之后，u2将要超过ud ，使得VD1和VD4开通，ud=u2，交流电源向电容充电，同时向负载R电容滤波的不可控整流电路图 b)0i 2u d θδπ2πωti 2,u d电容滤波的不可控整流波形供电。
设VD1和VD4导通的时刻与u2过零点相距δ角，则222sin()u U t ωδ=+ （1-1） 在VD1和VD4导通期间，以下方程成立式中，ud 为VD1、VD4开始导通时刻直流侧电压值。
将u2代入并求解得22cos()c i CU t ωωδ=+ （1-4）而负载电流为222sin()R u U i t R R ωδ==+ （1-4）于是设VD1和VD4的导通角为θ，则t ω=θ时，VD1和VD4关断。
将()0d i θ=代入式（1-5），得tan()RC θδω+=- （1-6）2222cos()sin()d c R U i ii CU t t R ωωδωδ=+=+++（1-5） 2(0)2sin d u U =δ （1-2）201(0)td c u i dt u C+=⎰ （1-3）电容被充电到t ωθ=时，222sin()d u u U θδ==+，VD1和VD4关断。
电容开始以时间常数RC 按指数函数放电。
当t ω=π，即放电经过πθ-角时，ud 降至开始充电时的初值22sin U δ，另外一对二极管VD2和VD4导通，此后u2正半周的情况一样。
由于二极管导通后u2开始向C 充电时的ud 与二极管管段后C 放电结束时的ud 相等，故下式成立：222sin()2sin RCU t eU πθωωδδ-+= （1-6）注意到δθ+为第2象限角，由式（1-6）arctan()RC πθδω-=+ （1-7）在RC ω已知时，即可由式（1-8）求出δ，进而由式（1-7）求出θ。
显然δ和θ仅有乘积RC ω决定。
4.2.3.主要的数量关系1）输出电压平均值 空载时，R =∞,放电是间常数为无穷大，输出电压最大，22d U U =。
arctan()2sin ()1RC RCRCRCe eRC ωδωωωδω--=+ （1-8）整流电压平均值Ud 可根据前述有关计算公式推导得出，但推导繁琐。
空载时，22d U U =重载时，R 很小，电容放电很快，几乎失去储能作用。
随复合的增加，Ud 逐渐趋近于0.9U2，即趋近于负载时的特性。
通常在设计时根据负载情况选择电容C 值，使352RC T ≥，T为交流电源的周期，此时输入电压为21.2d U U = （1-9）2）电流平均值 输出电流平均值R I 为dR U I R =（1-10）在稳态时，电容C 在一个周期内吸收的能量和释放的能量相等，且电压平均值保持不变。
相应的，流经电容的电流在一个周期内的平均值为零，又由d c R i i i =+得出d R i i = （1-11）在一个电源周期中，id 有两个波头，1VD 、4VD 和2VD 、3VD 。
反过来说，流过某个二极管的电流VD i 只有两个波头中的一个，故其平均值为22d RdVD I I I ==（1-12）3）二极管承受的电压 二极管承受的反向电压最大值为变压器二次侧电压的最大值，即22U 。
4.3 整流模块的计算及选型 4.3.1整流电路的输出电压为 21.2 1.2220264()d U U V ≈=⨯= 后级电路的输出相电压为2010.4710.471 1.2220124.344()2UN UN d U u d t U V πωπ===⨯⨯=⎰逆变电路输出侧负载为+=10Z 65.5j （Ω） 逆变输出电流47.2983.1065.510344.124-∠=+==j Z U I UN （A ）输出有功功率⨯⨯⨯==83.10344.1243ϕICOS mU P U N 0.871=3517.2W 设逆变过程中有功功率不变，则整流输出电流为30.1508712642.3517=⨯==ϕCOS U P I d d （A ）整流输出侧阻抗值为)(25.1730.15264Ω===d d I I U Z又22()l Z R L ω=+47.29arctan==R wLϕ解得；R= 15.01)(Ω L=0.027(H)由3~52RC T≥得 C=1666.6~2776.0)(F μ考虑到电网电压波动±10%，则电容所承受的最高电压为max 22(110%)2 1.1220342.24()C U U V =+=⨯⨯=故电容耐压值为 m a x 1.5 1.5342.24513()C UV ⨯= 上网查询可以选择东莞市山田科技有限公司生产的550v3300F μ的电解电容。