文档介绍：前言
《电力电子技术》是普通高等工科学校电气自动化专业和电气技术专业的主要课程,而本次电力电子技术课程设计是在学****完《电力电子技术》这门课程后一个重要性的实践性教学环节,通过把理论知识运用于实践,加深对这门课程的理解和掌握其精髓,通过实践巩固理论知识,实现理论与实践的完美结合,为今后解决实际问题打下坚实的基础。同时也加强实践意识,培养迅速把理论知识运用于实践的能力。
在《电力电子技术》理论课程中,我们学****了电力电子器件,整流电路,直流斩波电路,交流电力控制电路,交交变频电路,逆变电路,PWM控制技术,软开关技术,组合变流电路等方面的知识。通过该课程设计可以进一步对所学知识的掌握,了解各种变流电路的基本原理和设计方法,培养独立分析问题和解决问题的能力。并对电力电子的相关常识得到了解,同时对电力电子技术的各种器件具进行深层次的掌握,训练作为一名电气工程师在各个方面的综合能力,为今后在工作岗位上奠定扎实的基础。
本次课程设计是交-直-交PWM变频电源的设计,根据设计要求,并适当考虑到理论与实际情况的偏差,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变频电源方案论证及设计,选择主回路元件,确定驱动电路,保护电路,缓冲电路的设计,采取PWM控制策略,确定逆变变压器的设计等。
在本次课程设计中,先后得到了老师的鼎力帮助,并与本课题同学多次进行商讨,在此表示诚挚的谢意!
本次课程设计涉及面非常广,查阅了大量资料,由于很多方面的知识都是临时去学****对所查阅的资料的正确性也没有一一考证,另外,这是本人第一次系统性进行电力电子方面课题的设计,限于在此方面知识的欠缺,设计当中不免存在并非最优方案和不完善的地方,因此,错误与疏漏之处再所难免,望老师批评指正。
目录
第一章概论 - 2 -
设计要求 - 2 -
设计内容 - 2 -
第二章变频电源方案论证及设计 - 3 -
交流-直流部分设计方案 - 3 -
-交流部分设计方案 - 4 -
第三章主回路元件选择 - 5 -
电容滤波的三相不可控整流电路 - 6 -
双极性调制控制方式的三相桥式PWM电压型逆变电路 - 8 -
第四章驱动电路设计 - 9 -
驱动电路概述 - 9 -
驱动电路选取 - 9 -
第五章保护电路设计 - 10 -
- 10 -
过电压保护 - 11 -
第六章缓冲电路设计 - 11 -
缓冲电路的作用 - 11 -
缓冲电路具体设计 - 12 -
第七章 PWM控制策略 - 13 -
PWM控制技术简介 - 13 -
PWM控制策略 - 14 -
第八章滤波电路设计 - 16 -
第九章逆变电压器设计 - 16 -
总结 - 17 -
参考文献 - 18 -
附录一元件清单 - 19 -
附录二电路图 - 20 -
第一章概论
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,才确定了它在电力电子技术中的重要地位。
这次设计的任务是利用PWM技术,设计一台交—直—交变频电源。
设计要求
输出交流额定相电压220V,额定相电流240A,频率变化范围2-50Hz,其交流输入线电压为380V,电压波动率为±10%。
设计内容
(1)变频电源方案论证及设计;
(2)主回路元件选择;
(3)驱动电路设计;
(4)保护电路设计;
(5)缓冲电路设计;
(6)PWM控制策略;
(7)滤波电路设计;
(8)逆变变压器设计;
第二章变频电源方案论证及设计
交-直-交PWM变频电源方案如下:
图表 1 交-直-交PWM变频电源设计方案
所设计的交-直-交PWM变频电源的总体框图如上所示,其中,各部分如下:
交流-直流部分设计方案
对于AC-DC部分,由于三相交流输入线电压为380V,电压波动率为±10%,故此采用电容滤波的三相不可控整流电路,电路图如下:
图表 2 主电路AC-DC部分
加入电容C,滤平全波整流后的电压纹波,另外当负载变化时,使直流电压保持平稳,即滤波作用。
-交流部分设计方案
对于DC-AC部分,由于指定用PWM控制技术进行逆变,故此采用三相桥式PWM电压型逆变电路,电路图如下:
图表 3 主电路DC-AC部分
电路中的两个电容即为总体框图中的Ca和Cb。
驱动电路设计方案
驱动电路如下:
图表 4 驱动电路设计
由于本交-直-交PWM变频电源的逆变电