交流调速课程设计.docx

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辽宁工业大学

交流调速控制系统课程设计（论文）题目：交流电机三相电压源型逆变电路设计

院（系）：电气工程学院

专业班级：自动化 132班

学号：130302042

学生姓名：杜鹏

指导教师：（签字）

起止时间： 2016.12.19-2016.12.30

`课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院教研室：自动化 132

学号130302042学生姓名杜鹏专业班级自动化132

课程设

计（论交流电机三相电压源型逆变电路设计

文）题目

课题完成的功能：

本课程设计以微机作为控制核心，完成交流电机三相电压源型逆变电路及绝缘栅双极晶体管 IGBT 的驱动设计。

设计任务及要求：

（ 1）确定交流电机逆变电路驱动系统总体设计方案及系统控制结构框图。

课

程（ 2）完成交流电机逆变主电路设计，包括直流侧电压源输入、分立搭建IGBT 器件、三相设逆变电路输出及相关辅助电路。

计

（

（ 3）完成 IGBT 驱动电路设计，选择专用的IGBT 混合集成驱动电路实现与主电路的接口论及相关保护电路的设计。

文

）

（ 4）完成单片机最小系统及驱动接口的硬件和软件设计。

任（ 5）撰写课程设计论文，包括系统组成总体结构及方案说明、硬件设计、软件设计等内容。

务

技术参数：

额定直流输入电压220V ，连续工作功率输出10kW ，逆变输出电压380VAC±2%，逆变输出波形为正弦波，逆变输出频率50Hz±0.5% ，转换效率93%，功率因数， 0.99。

（ 1）布置任务，查阅资料，确定系统设计方案（ 2 天）

（ 2）系统各组成部件功能分析与设计（ 3 天）

进

度

（ 3）系统功能电路设计及软件设计（ 3 天）

计（ 4）撰写、打印设计说明书（ 1 天）

划

（ 5）验收及答辩（ 1 天）

指

导

教

师

评

平时：论文质量：答辩：

语

及

总成绩：指导教师签字：成

绩

年月日注：成绩：平时 20%论文质量 60%答辩 20%以百分制计算

摘要

三相电压型逆变电路的主电路。直流电源采用相控整流电路，由普通晶闸管组成。逆变电路由 6 个导电臂组成 ,每个导电臂均由具有自关断能力的全控型器件及

反并联二极管组成，所以实际上也是一种全控型逆变电路。电压型逆变电路主

要用于两方面：笼式交流电动机变频调速系统。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由 BJT(双极型三极管 )和 MOS( 绝缘栅型场效应管 )组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件 , 兼有 MOSFET 的高输入阻抗和GTR 的低导通压降两方面的优点。 GTR 饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大 ;MOSFET 驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。

IGBT 综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直

流电压为 600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、

牵引传动等领域。

关键词：三相电压型； IGBT ；逆变电路

目录

第 1 章绪论 . (4)

第 2 章课程设计的方案 (6)

2.1 概述 . (6)

2.2 系统组成总体结构 . (6)

第 3 章硬件设计 (8)

3.1 主电路的设计 (8)

3.2 IGBT 驱动电路 (9)

3.3 保护电路 (13)

3.4 驱动电路的设计 . ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。第 4 章控制电路的设计 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。

4.1 采用单片机控制 . (14)

4.2 单片机程序 ........................................................................................................................................... 错误!未定义书签。

4.3 三相电压源逆变电路的连接. .................................................................................. 错误!未定义书签。第 5 章软件设计 .. (16)

5.1 系统总流程图 .................................................................................................................................... 错误!未定义书签。

5.2 单片机初始化流程图. (19)

5.3 子程序流程图 (20)

第 6 章课程设计总结 . (21)

参考文献 (22)