電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)(前兩章)

目錄第一章：課程設(shè)計(jì)的目的及要求 2第二章 整流電路 5第三章 逆變電路 9第四章 PWM逆變電路的工作原理 11第五章 三相正弦交流電源發(fā)生器 14第六章 三角波發(fā)生器 15第七章 比較電路 16第八章 死區(qū)生成電路 18第九章 驅(qū)動(dòng)電路 20附錄參考文獻(xiàn)課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)第一章：課程設(shè)計(jì)的目的及要求一、課程設(shè)計(jì)的目的通過(guò)電力電子計(jì)術(shù)的課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下幾個(gè)目的：1、培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)檢索的能力，特別是如何利用Internet檢索需要的文獻(xiàn)資料。2、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力和工程設(shè)計(jì)的能力。4、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用仿真工具的能力和方法。5、提高學(xué)生課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫水平。二、課程設(shè)計(jì)的要求1. 自立題目題目：無(wú)源三相PWM逆變器控制電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：學(xué)生也可以選擇規(guī)定題目方向外的其它電力電子裝置設(shè)計(jì)，如開關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、UPS電源等， 通過(guò)圖書館和Internet廣泛檢索和閱讀自己要設(shè)計(jì)的題目方向的文獻(xiàn)資料，確定適應(yīng)自己的課程設(shè)計(jì)方案。首先要明確自己課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容?？刂瓶驁D設(shè)計(jì)裝置（或電路）的主要技術(shù)數(shù)據(jù)主要技術(shù)數(shù)據(jù)輸入交流電源：三相380V， f=50Hz交直變換采用二極管整流橋電容濾波電路，無(wú)源逆變橋采用三相橋式電壓型逆變主電路，控制方法為SPWM控制原理輸出交流：電流為正弦交流波形，輸出頻率可調(diào)，輸出負(fù)載為三相異步電動(dòng)機(jī)，P=5kW等效為星形RL電路，R=10，L=15mH設(shè)計(jì)內(nèi)容：整流電路的設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇濾波電容參數(shù)選擇三相逆變主電路的設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇IGBT電流、電壓額定的選擇三相SPWM驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)畫出完整的主電路原理圖和控制電路原理圖2. 在整個(gè)設(shè)計(jì)中要注意培養(yǎng)靈活運(yùn)用所學(xué)的電力電子技術(shù)知識(shí)和創(chuàng)造性的思維方式以及創(chuàng)造能力要求具體電路方案的選擇必須有論證說(shuō)明，要說(shuō)明其有哪些特點(diǎn)。主電路具體電路元器件的選擇應(yīng)有計(jì)算和說(shuō)明。課程設(shè)計(jì)從確定方案到整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須在檢索、閱讀及分析研究大量的相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)剖析、提煉，設(shè)計(jì)出所要求的電路（或裝置）。課程設(shè)計(jì)中要不斷提出問(wèn)題，并給出這些問(wèn)題的解決方法和自己的研究體會(huì)。設(shè)計(jì)報(bào)告最后給出設(shè)計(jì)中所查閱的參考文獻(xiàn)最少不能少于5篇，且文中有引用說(shuō)明，否則也不能得優(yōu)）。3. 在整個(gè)設(shè)計(jì)中要注意培養(yǎng)獨(dú)立分析和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)力完成所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主電路、控制電路等詳細(xì)的設(shè)計(jì)（包括計(jì)算和器件選型）。嚴(yán)禁抄襲，嚴(yán)禁兩篇設(shè)計(jì)報(bào)告基本相同，甚至完全一樣。4. 課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是主電路的確定，主電路的分析說(shuō)明，主電路元器件的計(jì)算和選型，以及控制電路設(shè)計(jì)。報(bào)告最后給出所設(shè)計(jì)的主電路和控制電路標(biāo)準(zhǔn)電路圖。 5. 課程設(shè)計(jì)用紙和格式統(tǒng)一課程設(shè)計(jì)用紙?jiān)趯W(xué)校印刷廠統(tǒng)一購(gòu)買和裝訂，封面為學(xué)校統(tǒng)一要求。要求圖表規(guī)范，文字通順，邏輯性強(qiáng)。設(shè)計(jì)報(bào)告不少于20頁(yè)第二章 整流電路根據(jù)要求，整流電路采用二極管整流橋電容濾波電路， 其電路圖如圖2.1所示：圖2.1 考慮電感時(shí)電容濾波的三相橋式整流電路及其波形 a）電路原理圖 b）輕載時(shí)的交流側(cè)電流波形 c）重載時(shí)的交流側(cè)電流波形1. 其工作原理如下所示： 該電路中，當(dāng)某一對(duì)二級(jí)管導(dǎo)通時(shí)，輸入直流電壓等于交流側(cè)線電壓中最大的一個(gè)，該線電壓既向電容供電，也向負(fù)載供電。當(dāng)沒(méi)有二級(jí)管導(dǎo)通時(shí)，由電容向負(fù)載放電，ud按指數(shù)規(guī)律下降。 設(shè)二極管在局限電路電壓過(guò)零點(diǎn)角處開始導(dǎo)通，并以二極管VD6和VD1開始同時(shí)導(dǎo)通的時(shí)刻為時(shí)間零點(diǎn)，則線電壓為 uab=U2sin（t+） 而相電壓為ua=U2sin(t+) 在t=0時(shí)，二極管VD6和VD1開始同時(shí)導(dǎo)通，直流側(cè)電壓等于uab；下一次同時(shí)導(dǎo)通的一對(duì)管子是VD1和VD2，直流側(cè)電壓等于uab。這兩段導(dǎo)通過(guò)程之間的交替有兩種情況，一種是在VD1和VD2同時(shí)導(dǎo)通之前VD6和VD1是關(guān)斷的，交流側(cè)向直流側(cè)的充電電源id是斷續(xù)的；另一種是VD1一直導(dǎo)通，交替時(shí)由VD6導(dǎo)通換相至VD2導(dǎo)通，id是連續(xù)的。介于二者之間的情況是，VD1和VD6同時(shí)導(dǎo)通的階段與VD1和VD2同時(shí)導(dǎo)通的階段在 t+=出恰好連接起來(lái)，id恰好連續(xù)。由 “電壓下降速度相等”的原則，可以確定臨界條件。假設(shè)在wt+d =2p/3的時(shí)刻“速度相等”恰好發(fā)生，則有 可得 wRC= 這就是臨界條件。wRC 和wRC 分別使電流id斷續(xù)和連續(xù)的條件。對(duì)一個(gè)確定的裝置來(lái)講，通常只有R是可變的，它的大小反映了負(fù)載的輕重。因此可以說(shuō)，在輕載時(shí)直流側(cè)獲得的充電電流是斷續(xù)的，重載時(shí)是連續(xù)的，分界點(diǎn)就是R=/wC。 考慮實(shí)際電路中存在的交流側(cè)電感以及為抑制沖擊電流而串聯(lián)的電感時(shí)的工作情況： 電流波形的前沿平緩了許多，有利于電路的正常工作。 隨著負(fù)載的加重，電流波形與電阻負(fù)載時(shí)的交流側(cè)電流波形逐漸接近。2 由電容濾波電路的原理分析可知，該電路的特點(diǎn)如下所示：（1）二極管的導(dǎo)電角q ID 。二極管在截止時(shí)管子兩端承受的最大反向電壓可以從橋式整流電路的工作原理中得出。在v