交直交变频调速.

电力电子技术课程设计

设计内容与设计要求

一．设计内容：

1．电路功能：

1）将恒频恒压的交流电经过交直交变频电路变成电压和频率可调的交流电，用于实现电机的变频调速。

2）电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：整流电路、逆变电路。控制电路主要环节：速度控制电路、电压电流检测单元、驱动电路。

3）功率变换电路中的高频开关器件采用IGBT或MOSFET。

4）系统具有完善的保护

2. 系统总体方案确定

3. 主电路设计与分析

1）确定主电路方案

2）主电路元器件的选择

3）主电路保护环节设计

4. 控制电路设计与分析

1）检测电路设计

2）功能单元电路设计

3）触发电路设计

二．设计要求：

1．要求输出交流电电压频率可调。

2．用芯片(MC3PHAC、SA868、SLE4520、HEEF4752)产生PWM脉冲。3．设计思路清晰，给出整体设计框图；

4．单元电路设计，给出具体设计思路和电路；

5．分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。

马潇然：交-直-交变频器的设计6．绘制总电路图

7．写出设计报告；

主要设计条件

1．设计依据主要参数

1）输入输出电压：输入（AC）+380V、220V（AC）2）输出电流：2A

3）效率：≥0.8

4）电机型号：

2. 可提供仿真条件

说明书格式

1．课程设计封面；

2．任务书；

3．说明书目录；

4．设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；5．单元电路设计（各单元电路图）；

6．故障分析与电路改进、实验及仿真等。

7．总结与体会；

8．附录（完整的总电路图）；

9．参考文献；

10．课程设计成绩评分表

电力电子技术课程设计

综述

交-直-交变频器的设计

1主回路单元电路分析与设计

1.1 变频器概述

1.2 整流部分

1.2.1 三相半波可控整流电路

图1-1 三相半波可控整流电路共阴极接法

电力电子技术课程设计

图1-2 输入电压与输出电压波形1.2.2三相桥式全控整流电路

图1-3 三相桥式全控整流电路

交-直-交变频器的设计

图1-4输入电压与输出电压波形

电力电子技术课程设计

1.3.1 逆变电路的基本工作原理

图1-5 逆变电路基本原理图与输出电压波形1.3.2电压型逆变电路

交-直-交变频器的设计

图1-6 三相电压型桥式逆变电路1.3.3电流型逆变电路

图1-7 电流型三相桥式逆变电路

电力电子技术课程设计

1.4 PWM控制逆变电路

1.4.1 PWM控制的基本原理

图1-8 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲

a）矩形脉冲b）三角形脉冲c）正弦半波脉冲d）单位脉冲函数

交-直-交变频器的设计

图1-9

图1-10 用PWM波代替正弦半波

1.4.2PWM逆变电路

图1-11 三相桥式PWM逆变电路

图1-12 三相桥式PWM逆变电路波形

2主电路的设计

图2-1 主电路图

3控制电路

3.1 晶闸管触发电路

图3-1 晶闸管的触发电路

3.2IGBT的驱动与控制

图3-2 光耦隔离双电源IGBT驱动电路

图3-3 SA868 PWM波发生电路

4总结与体会

进度安排

第一周星期一：课题内容介绍和查找资料；

星期二：总体电路方案确定

星期三：主电路设计

星期四：控制电路设计

星期五：控制电路设计；

第二周星期一：控制电路设计

星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等

星期四~五：写设计报告，打印相关图纸；

星期五下午：答辩及资料整理

参考文献

1．石玉栗书贤．电力电子技术题例与电路设计指导．机械工业出版社，1998 2．王兆安黄俊．电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，2000

3．浣喜明姚为正．电力电子技术．高等教育出版社，2000

4．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社，2000

5．郑琼林．耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社，1996

6．刘定建朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社，1996

电气信息学院课程设计评分表

评价

项目

优良中及格不及格设计方案的合理性与创造性

硬件制作或软件编程完成情况*

硬件制作测试或软件调试结果*

设计说明书质量

设计图纸质量

答辩汇报的条理性和独特见解

答辩中对所提问题的回答情况

完成任务情况

独立工作能力

组织纪律性（出勤率）

综合评分

指导教师签名：________________

日期：________________