基于某集成电路地三相交流调压器仿真

湖南科技大学

信息与电气工程学院《课程设计报告》

题目：基于集成电路的三相交流调压器仿真

专业：电气工程及其自动化

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

年月日

信息与电气工程学院

课程设计任务书

2014 —2015 学年第 2 学期

专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：

课程设计名称：电力电子技术课程设计

设计题目：基于集成电路的三相交流调压器仿真（电机：110V, 200A，普通晶闸管）

完成期限：自 2015 年 6 月 15 日至 2015 年 6 月 19 日共 1 周

设计依据、要求及主要内容

一、设计依据

基于集成电路的三相交流调压器仿真

电源：220V

输出：110V、200A

选择器件：普通晶闸管（SCR）

二、要求及主要内容

1．确定直流电动机型号；

2．主电路、保护电路、控制电路设计；

3．主电路元件的参数计算与选择；

4．平波电抗器的参数计算与选择；

5．计算整流变压器参数、选择其容量和规格；

6．主电路中过电压过电流保护电路的选择及相应电路元件的计算与选择；

7．绘制主电路、保护电路、控制电路设计电气系统原理图；

8．写出课程设计报告。其中设计报告要包括有设计的目的，设计原理，设计参数的计算，元器件选型，器件表，电路图的设计说明以及设计的心得等；设计报告3000字以上；

指导教师（签字）：

批准日期：2015 年 6月 10日

目录

一、实验目的和意义------------------------------------------------------------------------5

二、实验原理（原理论述、原理图）----------------------------------------------------------5

1、multisim软件介绍------------------------------------------------------------------5

2、单相交流调压原理 ------------------------------------------------------------------7

3、三相交流调压原理 ------------------------------------------------------------------7

4、控制触发电路 ----------------------------------------------------------------------7

三、器件选型------------------------------------------------------------------------------8

1、三相交流调压器电路计算与选型 ------------------------------------------------------8

2、控制电路计算和选型 ----------------------------------------------------------------9

3、保护电路选型 ---------------------------------------------------------------------12

四、Multisim仿真 ------------------------------------------------------------------------12

1、仿真平台 -------------------------------------------------------------------------12

2、仿真过程 -------------------------------------------------------------------------12

3、仿真结果与分析 -------------------------------------------------------------------12

4、结论 -----------------------------------------------------------------------------15

五、实验总结-----------------------------------------------------------------------------15

六、参考文献-----------------------------------------------------------------------------16

一、实验目的与意义

电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的，已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养本专业人才中占有重要地位。

随着电力电子技术应用的不断发展，对电力电子器件性能指标和可靠性的要求也日益苛刻。具体而言，要求电力电子器件具有更大的电流密度、更高的工作温度、更强的散热能力、更高的工作电压、更低的通态压降、更快的开关时间，而对于航天和军事应用，还要求有更强的抗辐射能力和抗振动冲击能力。

电力电子课程设计的目的在于进一步巩固和加深所学的电力电子基础知识。使学生能综合运用相关课程的基本知识，培养学生检索文献的能力，特别是利用网络检索需要的文献资料，培养学生综合分析问题、发现问题，解决问题的能力。。以及方案选择等。树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意提高分析和解决实际问题的能力；迅速准确的进行工程计算的能力，计算机应用能力；用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。

通过课程实际使学生认识到理论与实践相结合的重要性，只靠从书本上学到的知识是远远不够的，显示的生活中需要更为丰富的知识，只有把硕学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在在课程设计工程中查阅资料，了解查阅资料的重要性，鼓励他们克服心理上的不良情绪，不断的学习和解决难题，不断磨练学生意志的过程。通过课程设计是学生所学的基础理论知识得到巩固，并使学生可以运用所学理论知识解决实际问题的初步训练。进一步提高学生的分析、综合能力以及工程设计中分析设计的基本能力，为今后的毕业设计做必要的准备，并为毕业后的工作学习打下了很好的基础。

二、实验原理（原理论述、原理图）

1、multisim软件介绍

Multisim 是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE 仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

2、单相交流调压原理

所谓单相交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开

当负载电阻为R，输入的电源电压有效值为U1，则此电路的基本电气参数如下：

1.负载电阻R上的交流电压有效值：