电力电子技术课程设计完整
电力电子课程设计完整版
目录概述电力电子技术课程设计任务书第二章第1章 PWM控制技术简介 (1)第二章器件的选择 (5)第三章三角波发生电路 (8)第四章三相正弦交流电源发生器 (9)第五章比较电路的生成 (11)第六章驱动电路 (12)第七章死区生成电路 (14)第八章电容滤波的三相不可控整流电路 (15)第九章逆变电路 (18)第十章总结 (22)第十一章参考文献 (22)概述PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛,对逆变的影响也最为深刻.现在大量应用的逆变电路中,绝对大部分都是PWM逆变电路.可以说PWM 控制技术正是有赖于在逆变中的应用,才发展的比较成熟,才确定了他在电力电子技术中的重要地位.而SPWM技术就是其中的一种广泛应用.我们采取电容滤波的三相不可控整流电路获得直流电,成为逆变电路的直流侧,其中在整流电路和逆变电路中间并联有很大的电容,等效为恒压源。
为SPWM的等幅提供了条件。
在该电路中我们用三角波作为载波,三相交流电压作为调试波,采用双极性调制,利用比较器输出三角波和正弦波的焦点信息,该信息成为IGBT驱动电路的输入信号,控制IGBT的导通和关端,根据IGBT 的导通和关断时间的不同做到了输出的矩形波的宽度为不等幅,根据面积相等效应,输出电流为正弦波,即实现调制法控制SPWM逆变。
电力电子技术课程设计任务书一、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、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的要求1. 自立题目题目:无源三相PWM逆变器控制电路设计注意事项:①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计,如开关电源、镇流器、UPS电源等,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。
电力电子技术课程设计完整
课程设计名称:.... 电力电子技术题目:专业:自动化班级:自动化12-2班姓名:王军学号:1205010219精品文本课程设计任务书间:2014年12月30日辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表第一章主要技术数据和可控整流电路的选择1.1主要技术数据输入交流电源:三相380V 10%、f=50Hz、直流输出电流连续的最小值为5A。
电动机额定参数:额定功率P N =10kw、磁极对数P=2、额定转速n N=1000r/min,额定电压U MN=220V、额定电流I MN=54.8A、过载倍数151.2可控整流电路的选择晶闸管可控整流电路型式较多,各种整流电路的技术性能和经济性能个不相同。
单相可控整流电路电压脉动大、脉动频率低、影响电网三相平衡运行。
三相半波可控整流电路虽然对影响电网三相平衡运行没有影响,但其脉动仍然较大。
此外,整流变压器有直流分量磁势,利用率低。
当整流电压相同时,晶闸管元件的反峰压比三相桥式整流电路高,晶闸管价格高三相半波可控整流电路晶闸管数量比三相桥式可控整流电路少,投资比三相桥式可控整流电路少。
三相桥式可控整流电路它的脉动系数比三相半波可控整流电路少一半。
整流变压器没有直流分量磁势,变压器利用率高,晶闸管反峰压低。
这种可控整流电路晶闸管数量是三相半波可控整流电路的两倍。
总投资比三相半波可控整流电路多。
从上面几种可控整流电路比较中可以看到:三相桥式可控整流电路从技术性能和经济性能两项指标综合考虑比其它可控整流电路优越,故本设计确定选择三相桥式可控整流电路。
如图(1-1)所示图1—1三相桥式可控整流电路第二章可控整流电路的波形图图1 —2三相桥式全控整流电路带电阻负载a0。
时的波形第三章整流电路参数计算和元件选择3.1整流变压器的计算整流变压器的作用是给晶闸管整流电路提供所需电源电压,同时将整流电路与交流电源隔离,增强安全性并减小整流电路对请其他用电设备的干扰。
(1) 整流变压器的接线变压器采用D,Y nii接线一次侧采用D接线的目的是个电流中三的整数倍高次谐波提供通路,以保证磁通和电压为正弦波,避免在变压器每相绕组中产生尖顶波电势。
电力电子课程设计
电力电子 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电力电子器件的基本原理、分类及其在电路中的应用;2. 使学生了解电力电子变换器的工作原理,掌握常见电力电子变换器的电路拓扑及控制方法;3. 引导学生理解电力电子技术在能源转换、电力系统中的应用及发展趋势。
技能目标:1. 培养学生能够运用所学知识分析、设计和搭建简单的电力电子电路;2. 提高学生运用电力电子器件和变换器解决实际问题的能力;3. 培养学生运用电力电子技术进行能源转换和电力系统优化的技能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术产生兴趣,激发学生学习积极性;2. 培养学生具备团队协作、沟通交流的能力,增强合作意识;3. 使学生认识到电力电子技术在节能减排、可持续发展中的重要性,树立环保意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在让学生在掌握电力电子基础知识的基础上,提高实际应用能力,培养学生解决实际问题的综合素质。
通过本课程的学习,学生能够具备以下具体学习成果:1. 能够列举并解释常见电力电子器件的原理和特点;2. 能够绘制并分析常见电力电子变换器的电路图;3. 能够运用电力电子技术进行实际案例分析,提出优化方案;4. 能够关注电力电子技术的发展趋势,认识到其在节能环保领域的作用。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,结合教材,科学系统地组织以下内容:1. 电力电子器件:-PN结、晶体管、晶闸管等基本原理和特性;-电力MOSFET、IGBT等现代电力电子器件的结构和特点。
2. 电力电子变换器:-AC-DC、DC-AC、DC-DC等变换器的工作原理及分类;-常见电力电子变换器电路拓扑及其控制方法。
3. 电力电子技术应用:-电力电子技术在电力系统、新能源发电、电动汽车等领域的应用案例;-电力电子器件和变换器在节能、环保等方面的作用。
教学大纲安排如下:第一周:电力电子器件的基本原理和特性;第二周:现代电力电子器件的结构和特点;第三周:AC-DC、DC-AC变换器工作原理及电路拓扑;第四周:DC-DC变换器及控制方法;第五周:电力电子技术应用及案例分析;第六周:电力电子技术在节能环保领域的贡献及发展趋势。
电力电子技术的课程设计
电力电子技术的课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握电力电子器件的基本工作原理,如二极管、晶体管、晶闸管等;2. 了解电力电子电路的基本类型,如整流电路、斩波电路、逆变电路等;3. 学会分析简单电力电子电路的性能、特点及应用场合;4. 掌握电力电子设备在实际应用中的参数计算和选型方法。
技能目标:1. 能够正确使用实验设备搭建简单的电力电子电路;2. 学会运用电路分析方法,对电力电子电路进行性能分析和故障排查;3. 能够根据实际需求设计简单的电力电子系统,并进行参数计算和选型。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 培养学生严谨的科学态度,树立工程伦理观念。
课程性质:本课程为电力电子技术的基础课程,旨在使学生掌握电力电子器件、电路及其应用,培养实际操作能力和工程素养。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和动手能力,但对电力电子技术尚处于入门阶段。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践和实际应用,提高学生的综合能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件:介绍二极管、晶体管、晶闸管等基本器件的结构、工作原理及特性,重点讲解其在电力电子电路中的应用。
教材章节:第一章至第三章内容安排:2学时2. 电力电子电路:讲解整流电路、斩波电路、逆变电路等基本电路的类型、工作原理及性能特点。
教材章节:第四章至第六章内容安排:4学时3. 电力电子电路分析:教授电路分析方法,如平均值法、等效电路法等,分析典型电力电子电路的性能和应用。
教材章节:第七章内容安排:3学时4. 电力电子设备设计:介绍参数计算和选型方法,结合实际案例进行设备设计。
教材章节:第八章内容安排:3学时5. 实践操作:安排学生进行电力电子电路搭建、性能测试和故障排查,提高动手能力。
电力电子的课程设计
电力电子的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电力电子器件的基本原理和分类,掌握其工作特性和应用范围。
2. 学习电力电子变换器的基本电路拓扑,理解其工作原理和转换过程。
3. 掌握电力电子器件的驱动与保护方法,了解其在实际电路中的应用。
技能目标:1. 能够运用电力电子器件设计简单的电力变换电路,并进行仿真分析。
2. 学会使用相关软件工具对电力电子电路进行性能评估和故障诊断。
3. 培养动手实践能力,能搭建简单的电力电子实验装置,并进行调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术的好奇心和探索精神,激发学习兴趣。
2. 增强学生的团队合作意识,培养在小组讨论和实验中积极沟通、协作的能力。
3. 培养学生的节能环保意识,理解电力电子技术在节能减排中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握电力电子基础知识的同时,提高实践操作能力,培养创新思维和团队协作精神。
通过具体的学习成果分解,教师可进行针对性的教学设计和评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容围绕以下三个方面展开:1. 电力电子器件:- 基本原理与分类:讲解电力电子器件的工作原理,如晶闸管、IGBT等,并介绍各类器件的应用范围。
- 工作特性:分析电力电子器件的主要参数,如静态特性、动态特性等。
2. 电力电子变换器:- 基本电路拓扑:介绍常用的电力电子变换器拓扑结构,如AC-DC、DC-AC、DC-DC等,并分析其工作原理。
- 转换过程:讲解不同变换器的工作过程,包括能量转换、电压电流波形等。
3. 器件驱动与保护:- 驱动方法:介绍电力电子器件的驱动技术,如光耦隔离驱动、磁隔离驱动等。
- 保护方法:分析器件保护措施,如过压保护、过流保护等。
教学内容安排与进度:1. 第一周:电力电子器件基本原理与分类,工作特性分析。
2. 第二周:电力电子变换器基本电路拓扑,工作原理讲解。
3. 第三周:器件驱动与保护方法,实际应用案例分析。
电力电子技术教学设计 (2)
电力电子技术教学设计前言电力电子技术是电力系统中的核心技术之一,具备广阔的应用前景。
对于学习电力电子技术的学生来说,需要进行系统的理论和实践培训,以掌握该领域的核心知识和技能。
本文将介绍一种实用的电力电子技术教学设计,旨在提高学生的学习效果和实践能力。
教学目标本次教学旨在培养学生对电力电子技术的深入理解。
具体教学目标如下:1.掌握电力电子技术的基本概念和原理。
2.熟悉电力电子器件的结构、特点和应用范围。
3.理解电力电子系统的运行原理和控制方法。
4.培养实践能力,能够自主设计、调试和维护基本的电力电子系统。
教学内容本次教学涵盖电力电子技术的基本原理和实践应用。
具体教学内容如下:第一部分:电力电子技术基础1.电力电子技术的概念和发展历程。
2.电力电子器件的分类、结构和特性。
3.电力电子系统的组成和功能。
第二部分:电力电子系统的应用1.直流电力电子系统的优点和应用领域。
2.交流电力电子系统的优点和应用领域。
3.电力电子逆变器的原理和应用。
4.电力电子开关电源的原理和应用。
第三部分:电力电子实验1.电流互感器的实验。
2.交流电桥的实验。
3.直流/交流电源转换器的实验。
4.直流电源的设计和调试实验。
教学方法本次教学采用理论与实践相结合的教学方法。
具体教学方法如下:1.以课堂讲授为基础,由教师讲解电力电子技术的基本概念和原理。
2.结合案例分析和工程实例,引入电力电子系统的实际应用。
3.强调实践操作,安排多次电力电子实验和实践操作环节,让学生亲自操作器件和电路,掌握实际操作技能。
4.系统性、渐进式的实践设计案例,由自己完成实验设计、调试和测试。
教学评价为了更好地评价学生对电力电子技术的掌握情况,在设计该教学方案时,考虑到以下评价方式:1.考试测验:根据学生对电力电子技术的掌握情况,安排闭卷或开卷测试题目,考查学生对基本概念、实际应用和操作技能的掌握情况。
2.实验评估:针对学生进行实验操作流程的评价,考查学生在实际操作过程中遇到的问题、解决方法和结果分析能力。
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VT1、VD1导通
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二、工作原理
3、当u2为负半周且控制角为α 时,触发VT2导通,负载电流 id经VT2、VD1流通,电感由 释放能量变成储存能量,负 载端电压ud=uba=-u2。
4、 u2电压由负变正过零时,电 感由储存能量变为释放能量, 产生上负下正的自感电动势, 维持电流流通,VT2将继续到 通,同时VD1关断、VD2导通, 负载端电压为0。
负载性质: 电阻性 电感性 反电势性
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第2章:单相可控整流电路
用晶闸管组成的可控整流电路,可以很方便地把交流 电变成大小可调的直流电,且具有体积小、重量轻、效率 高以及控制灵敏等优点。
§2-1 单相可控整流电路 §2-2 三相可控整流电路
§2-3 带平衡电抗器的双反星型可控整流电路
§2-4 整流电路的换相压降与外特性
晶闸管承受的最大电压为 6U2 。
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§2-2-3 :三相桥式半控整流电路
一、阻性负载: a <=60º,负载端电压波形 连续
Ud 1.17U 21 cosa
VT1 VT3 VT5
当α〉60°时,负载端电压波形断续 VD4 VD6 VD2
Ud 1.17U 21 cosa
二、电感性负载: 与单相半控桥式整流电路一样,桥内二极管有续流作用,因
qT qD 180
VT2、VD1导通
VT2、VD2导通
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结论
1.晶闸管在触发时刻换 流,二极管在电源电 压过零时刻换流。
2.对于单向半控桥感性 负载,负载端的电压 波形如右图。
根据波形得
Ud=0.9U2(1+cosα)/2
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结论
3.单相半控桥感性负载, 负载端电压波形与阻 性负载完全相同,即 单相半控桥感性负载 本身具有续流作用。
电力电子技术课程设计
电力电子技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电力电子技术的基本概念、原理和应用,培养学生分析和解决电力电子技术问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–了解电力电子技术的基本原理和特性;–掌握电力电子器件的工作原理和选用方法;–熟悉电力电子电路的分析和设计方法。
2.技能目标:–能够分析简单的电力电子电路;–能够选用合适的电力电子器件进行电路设计;–能够进行电力电子设备的安装、调试和维护。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识和团队合作精神;–增强学生对电力电子技术领域的兴趣和自信心;–培养学生对电力电子技术应用的的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力电子技术的基本原理、电力电子器件、电力电子电路的分析与设计以及电力电子技术的应用。
具体安排如下:1.电力电子技术的基本原理:–电力电子器件的工作原理;–电力电子电路的特性与分类。
2.电力电子器件:–晶闸管及其驱动电路;–整流器、逆变器及其控制电路。
3.电力电子电路的分析与设计:–电力电子电路的基本分析方法;–电力电子电路的设计原则与步骤。
4.电力电子技术的应用:–电力电子设备的功能与结构;–电力电子技术的应用领域。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
主要包括:1.讲授法:通过教师的讲解,让学生掌握电力电子技术的基本概念和原理;2.讨论法:通过小组讨论,培养学生分析问题和解决问题的能力;3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解电力电子技术的应用;4.实验法:通过实验操作,让学生熟悉电力电子器件和电路的工作原理。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材选用《电力电子技术》一书,参考书包括《电力电子器件》和《电力电子电路设计》。
多媒体资料包括教学PPT、视频动画等。
实验设备包括晶闸管、整流器、逆变器等实验装置。
这些资源能够支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
《电力电子技术》课程设计
电力电子技术课程设计一、课程设计的目的1. 掌握电力电子电路的设计方法,具体包含功率器件、电感、电容等选取原则和设计依据。
2. 掌握控制器的设计方法,尤其针对不同对象和采样时间PID控制参数的选用。
3. 掌握现代仿真工具的使用,针对仿真过程中出现的问题,能够独立或通过查找文献、小组讨论等方式分析问题产生的原因,寻找解决方案。
4. 撰写符合规范的课程设计报告。
二、基于Boost电路APFC原理及设计2.1题目要求设计基于Boost变换器的有源功率因数校正电路,额定功率为1kW,峰值功率为1.5kW,负载为电阻性负载。
其输入交流电电压范围在190-240V/50Hz,其输出电压恒定在400V,在输入电压20%波动工况下,系统动态调整时间在0.5s内。
功率器件工作频率:20kHz,输出电压波纹5%,电流波纹10%。
2.2BOOST电路及工作原理图1 BOOST 电路原理图假设其中断电感、电容的值都极大,当IGBT 导通时,电感通过电源进行充电,此时充电电流恒定,令其电流大小恒为I 1,且此时,电容两端的电压向负载供电,由于电容的阻值很大,故输出电压为恒值,记为U 0。
令IGBT 的开通的时间为t on ,在此阶段中电感上积蓄的能量为E on ;当IGBT 关断时,电源和电感共同向电容充电并向负载R 进行供电。
设IGBT 的关断时间为t off ,则此期间电感L 释放能量为:E off =(U 0−E)I 1t off543QDLC ZV du ci Ci o Boost电路图i LQDLC ZV du ci Ci oi LQDLC ZV du ci C i oi LQDLC ZV du ci C i oi LbQ导通Q关断Q关断时电感电流为零adci L I Lmax I LminI i i LI LmaxI Lmin I Lmin I Lmaxi Q i D i Cu c ΔU Cttt tt ttt t tttI LmaxI LmaxI Lmaxi Cu ca 电感连流连续b 电感电流断续00000000000I it ont offTt onTt ’off-I OI max -I OV GE V GE-I OI max -I O又当其处于稳态时,在一个周期内电感L上吸收和释放的能量相等,故:(U0−E)I1t off=EI1t on由上述公式整理可得:U0=t on+t offt offE=Tt offE由于该电路的输出电压U0高于电源电压E,故又称为:升压斩波电路,也就是BOOST电路,又α=t onT,其中α为导通占空比。
电力电子技术教案
电力电子技术教案一、课程概述本课程主要介绍电力电子技术的基本概念、原理和应用。
通过学习该课程,学生将了解到电力电子技术在电力系统中的重要性以及电力电子器件、电力电子变换器的工作原理和特性。
同时,学生将学会电力电子技术的设计与应用,并通过实践掌握电力电子设备的故障诊断与维修。
二、教学目标1.掌握电力电子技术的基本概念和原理;2.了解电力电子器件的工作原理和特性;3.学会电力电子变换器的设计与应用;4.具备电力电子设备的故障诊断与维修能力。
三、教学内容1.电力电子技术的基本概念与原理(4课时)1.1电力电子技术的发展历程1.2电力电子技术在电力系统中的应用1.3电力电子技术的基本原理2.电力电子器件的工作原理与特性(8课时)2.1二极管与可控硅的特点与应用2.2晶闸管与场效应管的工作原理与应用2.3双向晶闸管和功率管的工作原理与应用3.电力电子变换器的设计与应用(12课时)3.1单相桥式整流电路设计与应用3.2单相交流调压器设计与应用3.3单相变频器设计与应用3.4三相桥式整流电路设计与应用3.5三相交流调压器设计与应用3.6三相变频器设计与应用4.电力电子设备的故障诊断与维修(8课时)4.1故障诊断的基本方法与步骤4.2故障诊断与维修案例分析4.3维修实践操作指导四、教学方法1.理论讲授:通过PPT讲解电力电子技术的基本概念、原理和应用。
2.课堂讨论:引导学生积极参与课堂讨论,深入理解电力电子技术的应用问题。
3.实验实践:组织学生进行电力电子实验和故障诊断实践,培养学生的实践能力和创新思维。
五、教学评价1.考试评价:设置闭卷考试,测试学生对电力电子技术的理论知识的掌握程度。
2.实验报告:要求学生完成电力电子实验和故障诊断实践,并撰写实验报告。
3.课堂表现:评价学生在课堂讨论、实践操作中的参与度与表现。
4.作业评价:布置电力电子技术的应用题目,评价学生的解题能力和应用能力。
六、教材与参考书目主教材:《电力电子技术》,高级教育出版社。
电力电子技术课程设计(doc 7页)(完美版)
《电力电子技术》课程设计计划书一、课程设计的总体目标电力电子技术课程是一门专业技术基础课,电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。
其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识,独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告,进一步加深对变流电路基本理论的理解,提高运用基本技能的能力,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学,为自动化和电气工程及其自动化专业开设的专业基础技术技能设计,课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。
通过设计,使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解,提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力,培养学生的创新精神和创新能力。
二、课程设计时间分配课程设计时间为 10天。
(1)调研、查资料2天。
(2)总体方案设计2天。
(3)单元电路设计2天(画原理图,参数计算)。
(4)实验室完成相应电路的验证。
1天(5)撰写设计说明书2天。
(6)验收1天。
三、课程设计的总体要求(1)熟悉整流和触发电路的基本原理,能够运用所学的理论知识分析设计任务。
(2)掌握基本电路的数据分析、处理;描绘波形并加以判断。
(3)能正确设计电路,画出线路图,分析电路原理。
(4)按时参加课程设计指导,定期汇报课程设计进展情况。
(5)广泛收集相关技术资料。
(6)独立思考,刻苦钻研,严禁抄袭。
(7)按时完成课程设计任务,认真、正确地书写课程设计报告。
(8)培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。
四、课程设计的内容(1)明确设计任务,对所要设计的任务进行具体分析,充分了解系统性能、指标内容及要求。
(2)制定设计方案。
(3)迸行具体设计:单元电路的设计;参数计算;器件选择;绘制电路原理图。
(4)撰写课程设计报告(说明书):课程设计报告是对设计全过程的系统总结,也是培养综合科研素质的一个重要环节。
五、课程设计报告的主要内容如下:(1)课题名称。
(完整word版)电力电子技术教案
第 1、2 课时课题:电力电子技术绪论教学目的和要求:掌握电力电子技术等概念,了解电力电子技术的发展史以及电力电子技术的应用。
重点与难点:掌握电力电子技术等相关概念教学方法:图片展示,应用介绍,结论分析。
预复习任务:复习前期学过的《电工技术基础》等课程的相关知识。
1 什么是电力电子技术1。
1 电力电子与信息电子信息电子技术——信息处理电力电子技术—-电力变换电子技术一般即指信息电子技术,广义而言,也包括电力电子技术。
电力电子技术—-使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,即应用于电力领域的电子技术。
目前电力电子器件均用半导体制成,故也称电力半导体器件。
电力电子技术变换的“电力”,可大到数百MW甚至GW,也可小到数W甚至1W以下。
1.2 两大分支电力电子器件制造技术电力电子技术的基础,理论基础是半导体物理.变流技术(电力电子器件应用技术)用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术,以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术.电力电子技术的核心,理论基础是电路理论.电力变换四大类:交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流直流交流输出输入交流整流交流电力控制、变频、变相直流直流斩波逆变1。
3 与相关学科的关系电力电子学名称60年代出现。
与电子学(信息电子学)的关系都分为器件和应用两大分支。
器件的材料、工艺基本相同,采用微电子技术。
应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。
信息电子电路的器件可工作在开关状态,也可工作在放大状态;电力电子电路的器件一般只工作在开关状态。
二者同根同源.与电力学(电气工程)的关系电力电子技术广泛用于电气工程中高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、电镀、电加热、高性能交直流电源国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支.电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。
与控制理论(自动化技术)的关系控制理论广泛用于电力电子系统中。
电力电子技术是弱电控制强电的技术,是弱电和强电的接口;控制理论是这种接口的有力纽带。
电力电子技术课程设计
电力电子技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电力电子器件的基本原理、分类及功能,理解不同器件在电力转换中的应用。
2. 使学生了解电力电子电路的基本拓扑结构,掌握常见电力电子电路的原理及分析方法。
3. 帮助学生掌握电力电子装置的控制策略,了解电力电子技术在节能、环保等方面的应用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析、设计简单电力电子电路的能力。
2. 提高学生动手实践能力,能正确搭建、调试和优化电力电子实验装置。
3. 培养学生运用电力电子技术解决实际问题的思维方法和创新能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电力电子技术学科的兴趣,培养其探索精神和求知欲。
2. 培养学生具备良好的团队合作意识,学会在团队中沟通交流,共同解决问题。
3. 增强学生的节能环保意识,使其认识到电力电子技术在未来可持续发展中的重要性。
课程性质:本课程为专业核心课程,旨在让学生掌握电力电子技术的基本理论和实践技能,培养学生具备分析和解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和实践操作能力,对新技术和新事物充满好奇心。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,鼓励学生主动参与、积极思考,提高其分析问题和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生达到预定的学习成果,为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件原理及分类:包括半导体器件、二极管、晶体管、晶闸管等基本原理、特性及应用。
教材章节:第一章《电力电子器件》2. 电力电子电路拓扑结构:分析常见电力电子电路如整流电路、斩波电路、逆变电路的原理及性能。
教材章节:第二章《电力电子电路拓扑》3. 电力电子装置控制策略:学习PID控制、PWM控制等在电力电子装置中的应用。
教材章节:第三章《电力电子装置的控制》4. 电力电子技术应用:介绍电力电子技术在工业、家电、新能源等领域的应用案例。
教材章节:第四章《电力电子技术的应用》5. 实践教学:组织学生进行电力电子电路搭建、调试和优化实验,提高学生动手能力。
《电力电子技术》课程设计
《电力电子技术》课程设计目录一.课程设计的目标 1二. 基于BOOST电路APFC原理及设计错误!未定义书签。
2.0设计任务与要求 (1)2.1BOOST电路及工作原理 .......................... 错误!未定义书签。
2.2电路参数设计.................................. 错误!未定义书签。
2.3APFC工作原理及控制系统设计 ................... 错误!未定义书签。
2.3.1 基于SPWM控制的双闭环控制系统............. 错误!未定义书签。
2.3.2 基于电流跟踪控制的双闭环控制系统.......... 错误!未定义书签。
2.4仿真结果及分析................................ 错误!未定义书签。
三.H桥逆变器电路原理及设计错误!未定义书签。
3.0设计任务与要求 (11)3.1H桥电路及工作原理 ............................ 错误!未定义书签。
3.2电路参数设计.................................. 错误!未定义书签。
3.3SPWM控制原理及设计 ........................... 错误!未定义书签。
3.3.1 单极性SPWM控制原理....................... 错误!未定义书签。
3.3.2 双极性SPWM控制原理....................... 错误!未定义书签。
3.4仿真结果与分析................................ 错误!未定义书签。
一.课程设计的目标1. 养成实事求是、积极探索和认真细致的治学态度;培养精益求精的大国工匠精神。
根据设计任务要求,主动学习相关知识,独立构建电力电子系统,撰写课程设计报告。
2. 掌握电力电子电路的设计方法,功率器件、电感、电容等参数选取原则,根据要求,设计出满足工作需求的电力电子电路。
电力电子课程设计完整版
电力电子课程设计完整版一、教学目标本课程旨在电力电子领域提供一个全面的学习框架,通过深入理解电力电子的基本原理、关键技术和应用实践,使学生能够:1.知识目标:–描述电力电子的基本概念、发展和分类。
–解释电力电子器件的工作原理和特性,包括二极管、晶闸管、GTO、IGBT等。
–阐述电力电子电路的控制策略和设计方法。
–分析电力电子系统的效率、损耗和稳定性问题。
2.技能目标:–能够识别和分析不同类型的电力电子器件和电路。
–设计简单的电力电子转换电路,如AC-DC、DC-DC和DC-AC 转换器。
–运用仿真软件对电力电子系统进行模拟和优化。
–进行电力电子设备的故障诊断和维护。
3.情感态度价值观目标:–培养对电力电子技术在现代社会应用重要性的认识。
–强化节能减排和绿色技术的意识,在设计中考虑可持续性。
–激发对电力电子领域创新的兴趣,以促进技术进步和社会发展。
二、教学内容本课程的教学内容围绕电力电子的基本理论、器件结构、电路设计及其应用展开,具体包括:1.电力电子导论:电力电子的历史、发展趋势和其在现代电力系统中的应用。
2.电力电子器件:各类电力电子器件的结构、工作原理和特性分析。
3.电力电子电路:常用电力电子电路的拓扑结构、控制策略及其性能分析。
4.功率因数校正:功率因数的概念、功率因数校正电路的设计与应用。
5.变频技术:变频器的工作原理、变频技术的应用领域。
6.电力电子仿真:使用仿真工具对电力电子电路进行模拟和分析。
三、教学方法为了提高学生的综合能力和实践技能,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:用于基础理论知识和关键概念的传授。
2.案例分析法:分析具体的电力电子应用案例,加深对理论的理解。
3.实验法:通过实验操作,培养学生的动手能力和问题解决能力。
4.讨论法:分组讨论,促进学生之间的交流与合作,激发创新思维。
四、教学资源为确保高质量的教学效果,将充分利用以下教学资源:1.教材:《电力电子学》及相关辅助教材。
电力电子技术课程设计
第一章绪言1.1设计背景目前,各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。
这类整流电路结构简单,控制技术成熟,但交流侧输入功率因数低,并向电网注入大量的谐波电流。
据估计,在发达国家有60%的电能经过变换后才使用,而这个数字在本世纪初达到95%。
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。
据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。
电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。
可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。
而电能的传输中,直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。
通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。
大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。
在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。
因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。
近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。
随着社会生产和科学技术的发展,整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。
常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路,由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号,同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件,采用常规电路分析方法显得相当繁琐,高压情况下实验也难顺利进行。
Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型,随意改变仿真参数,并且立即可得到任意的仿真结果,直观性强,进一步省去了编程的步骤。
电力电子技术课程设计
参考教材附录及推荐阅读材料,开展以下拓展活动:
1.阅读电力电子技术领域内的经典论文或最新研究报告,了解行业发展趋势;
2.分析电力电子器件在不同应用领域(如电动汽车、轨道交通、可再生能源等)的发展前景;
3.探索新型电力电子器件(如宽禁带半导体器件)的技术特点及其在电力电子技术中的应用潜力;
6.实施交流调压器和调功器实验,观察电压调节效果;
7.结合实际案例,开展电力电子变换器在特定应用场景的综合性实验,提升学生的实际操作能力和问题解决能力。
4、教学内容
《电力电子技术》课程设计评价与反思
依据教材第十二章“电力电子技术的应用与发展”,进行以下教学评价与反思:
1.组织学生对课程设计过程中的理论知识掌握、实践操作技能、问题解决能力等方面进行自我评价;
2.引导学生对比仿真结果与实验数据,分析差异产生的原因,并探讨改进措施;
3.对课程设计项目进行小组讨论,分享经验,互相学习,提高团队协作能力;
4.教师针对学生在课程设计中的表现给予评价,指出优点与不足,提出改进建议;
5.结合电力电子技术的最新发展动态,引导学生思考如何将所学知识应用于未来职业发展;
6.反思课程设计的教学过程和方法,为后续课程的教学提供改进方向和参考。
4.研究电力电子电路在不同国家和地区的标准和规范,了解国际差异;
5.调研电力电子技术在节能减排、提高能源利用效率方面的作用和贡献;
6.鼓励学生提出创新性想法,设计并探讨可能的电力电子技术应用方案,培养学生的创新意识和科研兴趣。
电力电子技术课程设计
一、教学内容
《电力电子技术》课程设计
本课程设计基于教材第九章“电力电子器件及其应用”,内容包括:
1.晶闸管(SCR)的工作原理及其在电力电子装置中的应用;
电子行业《电力电子技术》教案
电子行业《电力电子技术》教案一、教学目标本教案旨在使学生掌握电力电子技术的基本原理和应用技能,培养学生的工程实践能力和解决问题的能力,为学生未来在电子行业的工作和研究奠定基础。
二、教学内容1.电力电子技术的基本概念2.电力电子器件的分类和特点3.电力电子电路的分析与设计4.电力电子应用案例分析5.电力电子系统的设计原则与方法三、教学方法1.讲授:通过理论课讲解电力电子技术的基本概念、原理和应用案例,引导学生掌握相关知识。
2.实验:通过实验操作,让学生亲自动手搭建电力电子电路,感受电力电子技术在实际应用中的重要性。
3.案例分析:通过分析典型的电力电子应用案例,引导学生从实际问题出发,探索解决方案。
四、教学资源1.课本:《电力电子技术导论》2.实验设备:电力电子实验箱、示波器、信号发生器等3.实验指导书:详细描述实验步骤和操作要点五、教学评估1.课堂小测:每节课结束时进行小测验,检查学生对当天所学内容的掌握情况。
2.实验报告:要求学生进行实验并撰写实验报告,评估学生对实验操作和结果的理解和分析能力。
3.期末考试:包括理论和实践两部分内容,考查学生对整个学期所学内容的综合掌握情况。
课时教学内容教学方法1 电力电子技术的概述讲授2 电力电子器件讲授3 电力电子电路分析讲授、实验4 电力电子电路设计讲授、实验5 电力电子应用案例讲授、案例分析6 电力电子系统设计讲授、案例分析1.课后作业和讨论:布置辅导性问题,鼓励学生在课后进行讨论,激发学生的学习兴趣。
2.学生反馈:定期收集学生对教学内容和教学方法的反馈意见,及时做出调整和优化。
八、教学总结通过本课程的学习,学生将掌握电力电子技术的基本原理和应用技能,培养工程实践能力,并具备解决相关问题的能力。
同时,通过实验和案例分析的训练,学生将能够把理论知识应用到实际工作中,为将来在电子行业的工作和研究打下基础。
电力电子技术课程设计
电力电子技术 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电力电子技术的基本概念、分类及其在电力系统中的应用。
2. 使学生了解各种电力电子器件的工作原理、特性及选型方法。
3. 帮助学生掌握电力电子变换器的主电路拓扑、控制策略及其在电力系统中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用电力电子器件和变换器解决实际问题的能力。
2. 提高学生分析、设计和调试电力电子电路的能力。
3. 培养学生运用相关软件(如PSPICE、MATLAB等)进行电力电子电路仿真分析的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术学科的兴趣,激发学生主动学习的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与创新能力的培养。
3. 增强学生的团队合作意识,培养学生的沟通与协作能力。
课程性质分析:本课程为专业核心课程,具有较强的理论性和实践性,旨在培养学生的电力电子技术基础知识和应用能力。
学生特点分析:学生为高中年级学生,具备一定的物理、数学基础,对电力电子技术有一定了解,但尚未系统学习。
教学要求:结合学生特点和课程性质,采用理论教学与实践教学相结合的方法,注重启发式教学,引导学生主动探究,培养实际操作能力。
1. 掌握电力电子技术的基本概念、分类和应用。
2. 熟悉各种电力电子器件的工作原理、特性和选型方法。
3. 学会分析、设计和调试电力电子电路。
4. 提高运用软件进行电力电子电路仿真分析的能力。
5. 增强团队合作意识,提高沟通与协作能力。
二、教学内容1. 电力电子技术基本概念:介绍电力电子技术的定义、分类及其在电力系统中的应用。
教材章节:第一章 电力电子技术概述内容:电力电子器件、电力电子装置、电力电子变换器等。
2. 电力电子器件:讲解各种电力电子器件的工作原理、特性及选型方法。
教材章节:第二章 电力电子器件内容:二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等器件的工作原理、特性参数及应用。
3. 电力电子变换器:分析电力电子变换器的主电路拓扑、控制策略及其在电力系统中的应用。
电力电子技术课程设计-电流可逆斩波电路(MOSFET)-正文
电流可逆斩波电路(MOSFET )1 设计要求与方案设计一电流可逆斩波电路(MOSFET ), 已知电源电压为400V, 反电动势负载, 其中R 的值为5Ω、L 的值为1 mH 、E=350V, 斩波电路输出电压250V 。
电流可逆斩波主电路原理图如图1.1所示。
a)b)M 图1 .1 电流可逆斩波电路的原理图及其工作波形a )电路图b )波形 2 原理和参数2.1 设计原理如图1.1: V1和VD1构成降压斩波电路, 由电源向直流电动机供电, 电动机为电动运行, 工作于第1象限;V2和VD2构成升压斩波电路, 把直流电动机的动能转变为电能反馈到电源, 使电动机作再生制动运行, 工作于第2象限。
必须防止V1和V2同时导通而导致的电源短路。
只作降压斩波器运行时, V2和VD2总处于断态;只作升压斩波器运行时, 则V1和VD1总处于断态;第3种工作方式: 一个周期内交替地作为降压斩波电路和升压斩波电路工作。
当降压斩波电路或升压斩波电路的电流断续而为零时, 使另一个斩波电路工作, 让电流反方向流过, 这样电动机电枢回路总有电流流过。
在一个周期内, 电枢电流沿正、负两个方向流通, 电流不断, 所以响应很快。
2.2 参数计算V1 gate 信号的参数: 输出Uo大小由降压斩波电路决定, 根据, 已知Ui=400V, Uo=250V, 不妨取T=0.001s, 则ton=0.000625s, 占空比为62.5%。
V2 gate 信号的参数:由于电感只有1mH, 释放磁场能的时间不易计算, 可在后面仿真时再确定。
T=0.001s, 占空比粗略地取为30%, V2 gate 信号触发延时间:(62.5%+(1-30%))*0.001=0.000725s。
3 驱动电路分析与设计图3.1 驱动电路原理图功率MOSFET驱动电路的要求是:(1)开关管开通瞬时,驱动电路应能提供足够充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值,保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡;(2)开关管导通期驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定可靠导通;(3)关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放,保证开关管能快速关断;(4)关断期间驱动电路最好能提供一定的负电压避免受到干扰产生误导通;(5)另外要求驱动电路结构简单可靠,损耗小,根据情况施加隔离。
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课程设计名称:.... 电力电子技术题目:专业:自动化班级:自动化12-2班姓名:王军学号:1205010219精品文本课程设计任务书间:2014年12月30日辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表第一章主要技术数据和可控整流电路的选择1.1主要技术数据输入交流电源:三相380V 10%、f=50Hz、直流输出电流连续的最小值为5A。
电动机额定参数:额定功率P N =10kw、磁极对数P=2、额定转速n N=1000r/min,额定电压U MN=220V、额定电流I MN=54.8A、过载倍数151.2可控整流电路的选择晶闸管可控整流电路型式较多,各种整流电路的技术性能和经济性能个不相同。
单相可控整流电路电压脉动大、脉动频率低、影响电网三相平衡运行。
三相半波可控整流电路虽然对影响电网三相平衡运行没有影响,但其脉动仍然较大。
此外,整流变压器有直流分量磁势,利用率低。
当整流电压相同时,晶闸管元件的反峰压比三相桥式整流电路高,晶闸管价格高三相半波可控整流电路晶闸管数量比三相桥式可控整流电路少,投资比三相桥式可控整流电路少。
三相桥式可控整流电路它的脉动系数比三相半波可控整流电路少一半。
整流变压器没有直流分量磁势,变压器利用率高,晶闸管反峰压低。
这种可控整流电路晶闸管数量是三相半波可控整流电路的两倍。
总投资比三相半波可控整流电路多。
从上面几种可控整流电路比较中可以看到:三相桥式可控整流电路从技术性能和经济性能两项指标综合考虑比其它可控整流电路优越,故本设计确定选择三相桥式可控整流电路。
如图(1-1)所示图1—1三相桥式可控整流电路第二章可控整流电路的波形图图1 —2三相桥式全控整流电路带电阻负载a0。
时的波形第三章整流电路参数计算和元件选择3.1整流变压器的计算整流变压器的作用是给晶闸管整流电路提供所需电源电压,同时将整流电路与交流电源隔离,增强安全性并减小整流电路对请其他用电设备的干扰。
(1) 整流变压器的接线变压器采用D,Y nii接线一次侧采用D接线的目的是个电流中三的整数倍高次谐波提供通路,以保证磁通和电压为正弦波,避免在变压器每相绕组中产生尖顶波电势。
这个电势有时将超过正常值的50%,对变压器绝缘不利。
此外电网波形畸变,对并接在电网的其他负载亦有很大影响。
例如:对通讯检测信号的干扰,增加电器铁芯损耗,使保护装置误动作以及电子计算机无法工作。
(2) 整流变压器二次电压U2的计算采用三相桥式整流电路整流变压器二次侧相电压可用下式估算:U2= (0.90-1.0) U MN/ -3 (3- 1)式中:U2 —整流变压器二次侧相电压U MN—直流电动机额定电压;6 尸(0.9旷1.0) 220/ .3=(114.5- 127.2 V取U2=120V整流变压器一、二次电压比为:K= UWU2®=380/120 =3.17式中:K—整流变压器变比U i —整流变压器一次侧相电压;U2 —整流变压器二次侧相电压;(3) .整流变压器一、二次电流l i、I2的计算3=0.816 I dN= 0.816 X 54.8=44.7A 式中:I dN —整流器额定直流值l1= I2/ K=44.7/3.17=14.1A(4) 整流变压器的容量的计算S = ( S + S2) /2= K ST K UV U2』dN=1.05 X 2.34 X 120 X 54.8=16.16 KVA取S T =17 KVA式中:S T—整流变压器视在功率;S1 -整流变压器一次侧视在功率;S2-整流变压器二次侧视在功率;K ST—视在功率计算因素;K UV—整流变压器计算因素; (3 —2)(3—3)U 2厂整流变压器二次侧相电压;I dN -整流器额定直流值;(5)整流变压器的数据相数:三相;接线:D,Y n11;容量:17KVA ;一次侧相电压:380V;二次侧相电压:120V;一次侧相电流:14.1A ;二次侧相电流:44.7A ;3.2晶闸管元件的选择(1).额定电压的计算U TN = (2〜3),6 U2© (3-4)=(2〜3). 6 X 120=(588〜882)V取U TN =800V(2).额定电流的计算I T(AV)》(1.5〜2)K IT I dmax (3—5)式中:K IT—晶闸管电流计算因素,采用三相桥式整流电路K IT=0.367I dmax —最大整流电流(A )I dmax=电动机最大工作电流,取I dmax =1.5I NI T(AV)》(1.5〜2)K IT I dmax= (1.5〜2)K IT X 1.5N=(1.5〜2)X 0.367 X 1.5 X 54.8=(45.2 〜60.3)A取I T(AY) =50A选晶闸管的型号规格为KP50-83.3 平波电抗器的计算(1).电动机电枢电感L Ma (mH)的计算3L Ma=K M U MN 103/2PnN I MN ( 3-6) 式中:U MN—直流电动机额定电压(V);I MN -直流电动机额定电流( A);n N —电动机额定转速(r/min );P—电动机磁极对数;K M—计算系数,一般无补偿电动机K M=8〜12快速无补偿电动机K M=6〜8, 有补偿电动机K M=5〜6;L Ma= K M U MN10/2Pn N I MN=8 X 220 X 102 X 2 X 1000 X 54.8 = 8.029 (mH)(2)变压器漏感L T (mH)的计算L T = K T U dl U2 / I dN (3—7)式中:K T —整流变压器漏感计算系数,三相全控K T=3.9;U d—整流变压器短路电压标么值,取U d=0.05;U2 —整流变压器二次侧相电压(A);乐-整流器额定直流值(A);L T = K T U dl U2/ I dN=3.9 X 0.05 X 120/54.8=0.427(mH)3)平波电抗器电感的计算1 )保持电流连续所需的电感值L lx(mH )L|x=L 1 —( 2 L T+ L Ma) =K 1 U2 J I dmin —( 2 L T + L Ma)(3-8)式中:L i —电流连续时的临界电感L I =K I U2“ I dmin ;L T-整流变压器漏感;L Ma —电动机电枢电感;U 2 —整流变压器二次侧相电压;I dmin -电流连续的最小值;K 1 -临界电感计算系数,三相全控桥K1=0.693;L|x=K 1 U2 J I dmin —( 2 L T + L Ma)=0.693 X 120/5 (- 2X 0.427 8+.029)=7.749(mH)2)限制电流脉动系数所需的电感值L md(mH)L md= L 2—( 2 L T+L Ma)=(U dM/ U 2 J • 1^/2 n d fU 2 J S i I dN ( 2 L T + L Ma)3- 9) 式中:L 2 -满足一定脉动要求的电感值;U dM —整流输出电压最低频率的交流电压分量幅值, 在三相全控桥整流电路中U dM/ U 2J=0.46;f d—输出最低频率分量的频率值,三相全控桥f d=300;S —给定的允许电流脉动系数,三相整流电路中S为5%〜10%;L md = (U dM/ U 2)• 1102 n d f "U 2^/S i I dN=(0.46 X 312 nX 300) X 120/0.05 X 54.8 —(2X74427 +=1.78(mH)所以,选取平波电抗器的电感量为8 mH 时,电流连续和脉动要求能同时满足。
第四章保护电路的设计4.1 整流电路的过电压保护(1)引起过压的原因1 )操作过电压:由拉闸、合闸、快速直流开关的切断等经常性操作中的电磁过程引起的过压。
2)浪涌过压:由雷击等偶然原因引起,从电网进入变换器的过压。
3)电力电子器件关断过电压:电力电子器件关断时产生的过压。
4)在电力电子变换器-电动机调速系统中,由于电动机回馈制动造成直流侧直流电过高产生过压,也称为泵升电压。
过电压保护有操作过电压和浪涌过电压两种。
操作过电压是由于变压器合闸,拉闸以及晶闸管本身关断所引起的。
浪涌过电压是由于雷击等原因,从电网侵入的偶然过电压。
晶闸管元件承受过电压能力较差,发生过电压时,会使元件损坏,因此必须采取有效措施。
(2)交流侧过电压保护1).交流侧阻容吸收过电压保护(如图4—1)C R图4—1交流侧阻容吸收过电压保护①RC吸收电路电容C a(卩F)的计算C a=17320 E /2U (4—1)式中:E—变压器励磁电流对额定电流标么值,一般为0.02〜0.05;U2L —变压器二次侧线电压;C a=17320 E /2L=17320 X 0.05/3 X 120=4.17(卩F)取C a=4.7 卩FC a的交流耐压:U cam=1.5U m=1.5 X 2 3 X 120=441(V)U m—晶闸管所承受的最大电压;选:金属化纸介质电容CZJ-5004.7 4.7卩F ,500V ,3只②RC吸收电路电阻R a( Q )的计算R a=0.17 U2L/ E2I (4 —2)=0.17 .3 X 120/0.05 X 44.7=15.8 ( Q)取R a=16 Q1电阻功率 P Ra = ( - EI 2 R a(4-3)= 4(1 X 0.05 X 44.72X 16=5.02 W )4选:线绕电阻 RX-10-10. 10 Q 10 W 3 只.2) .交流侧压敏电阻过电压保护(如图 4 — 2)图4 — 2交流侧压敏电阻过电压保护压敏电阻额定电压U lmA 的选择U imA > 1.334(4— 4)式中:U m —压敏电阻承受的额定电压峰值(V );U imA 》 1.33 2 U 2L > 1.332 .3 X 120=391 V )压敏电阻通流容量I pm 的选择I pm >(20〜50) I 2(4—5)=(20〜50)X 44.7=894 2235 (A )选用MY31-440/3型压敏电阻;额定电压 440V,通流容量3KA , 3只,△接(2)直流侧过电压保护直流侧采用压敏电阻过电压保护(如图 4 — 3)压敏电阻额定电压U lmA 的选择式中:U m —压敏电阻承受的额定电压峰值 V ; 压敏电阻通流容量I pm 的选择I pm >( 20〜50) I dN = (20〜50)X 54.8=1096 2740( A )选用MY31-330/3型压敏电阻;额定电压 330V,通流容量3KA , 1只(3)晶闸管元件过电压保护(如图4 — 4)图4— 4晶闸管元件过电压保护晶闸管过电压保护通常采用RC 吸收电路,该电路直接并联在器件阳极和阴极之间, 既可吸收瞬态电压尖峰,又可抑制电压上升率 du/dt 。