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1、密级学号070407114院、係）电子信息工程学院题目：工业用三相正弦波变频电源设计学位申请人：马志凯指导教师：王琪学科专业：电气工程及其自动化学位类别：学士X

2、・ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY本科毕业设计（论文）附件题目：工业用三相正弦波变频电源设计院（系:电子信息工程学院专业：电气工程及其自动化班级：070407学生：马志凯学号：070407115指导教师：王琪X

3、・ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY本科毕业设计（论文）附件题目：工业用三相正弦波变频电源设计院（系:电子信息工程学院专业：电气工程及其

4、自动化班级：070407学生：马志凯学号：070407115指导教师：王琪目录1•毕业设计（论文）开题报告2•西安工业大学毕业设计（论文）开题报告检查表3.毕业设计（论文）中期报告4.西安工业大学毕业设计（论文）工作中期检查表5.西安工业大学毕业设计（论文）指导教师评分表6.西安工业大学毕业设计（论文）评阅教师评分表7•西安工业大学毕业设计（论文）答辩暨综合评分表XPANTECHNOLOGICALUNIVERSITY毕业设计（论文）开题报告题目：工业用三相正弦波变频电源设计院（系）电子信息工程学院业电气工程及其自动化班级070407姓名马

5、志凯学号070407115导师王琪一、题目背景及研究意义变频电源主要用于交流电机的变频调速，由于它的节能效果与简便的操控，如今在电气系统中占据的地位越来越重要，木题冃是设计一个新型工业用缝纫机三相正弦波变频电源，用以实现缝纫机的无级调速。该产品的设计是根据市场的需求而确定的，可填补该产品市场的空口，满足国内制衣业的急需。现代电源技术是应用电力电了半导体器件，综合自动控制、计算机技术、和电磁技术的多学科边缘交叉技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源屮起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。变频电源是运动控制系统中的功率变换器，在交流调速

6、技术屮变频调速具有绝对的优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而冃易于实现过程自动化，故而变频电源在未来的工业中具有良好的发展趋势。二、国内外相关研究情况由于我国市电频率同定为50Hz,因而对于一些要求频率大于或小于50Hz的应用场合，则必须设计一个能改变频率的变频也遞系统。目前最常用的是三相正弦波变频电源。工业用电曲六十年代的整流器时代发展到七十年代的逆变器时代到八十年代的变频器时代，人规模和超人规模集成电路技术的迅猛发展将集成电路技术的精细加工技术和高压人屯流技术有机结合，从而推动了变频电源

7、技术的发展。驱动的交流变化，功率变换的高频化，控制的数字化，智能化和网络化是总的发展趋势。因此，变频电源作为系统的重要功率变换部件，提供可控的高性能变压变频的交流电源得到迅猛发展。随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频电源的性价比越來越高，体积越來越小，而厂家仍然在不断地提高可靠性实现变频电源的进一步小型量化，高性能化和多功能化以及无公害化而做新的努力。三、研究主要内容设计一个新型工业用缝纫机三相正弦波变频电源系统，用以实现缝纫机的无级调速。采用西门子公司专用控制芯片XC164CM完成系统駛件的设计。可靠地实现

8、系统的各种保护功能：过流、过压、过载、过热等，提高产品的可靠性。使用C语言编程方法与技巧、调试环境代码编译器KeilC164的使用及调试程序的简单步骤，并调通所编制的软件。该变频电源的具体的性能指标如下：输出频率范I韦I为20Hz〜100Hz的三相对称交流电，各相电压有效值Z差小于0.5V；输出电压波形接近止弦波；当输入电压为198V〜242V,且负载电流有效值为0.5A〜3A时，输出线电压有效值应保持在36V,误差的绝对值小于5%；具有过流保护（输出电流有效值达3.6A时动作）、负载缺相保护及负载不对称保护（三相电流屮任意两相电流之茅大

9、于0.5A时动作）功能，保护时自动切断输入交流电源。四、研究方案采用交流一直流一交流，先整流后逆变的方法，制作一个频率可调的三相正弦波变频屯源。先通过自耦变压器和隔离变压器将220V的屯压转换成所需要的屯压,再通过电容滤波的不可控整流电路，将交流整为直流然后通过软件产生的SPWM控制。用单片机的编程，以生成SPWM脉冲，对输出电圧利电流进行采样、A/D转换，并计算出输出线电压和相电流，实现电压、电流、频率和功率的LCD显示,对输出电压进行PID控制，以及根据输出电流实现过流保护、负载缺相保护及负载不对称保护。利用单片机生成的SPWM脉冲经

10、过逆变电路的驱动电路，加在出MOS管构成的逆变驱动电路上，在对逆变电路的输出信号进行LC低频滤波，从而产生符合要求的正弦波。电路有电流屯压的检测和缓冲电路，具有过流保护，负载缺相保护及负载不对