单相交-直-交变频装置

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1、《电力电子技术》课程设计说明书单相交—直—交变频装置设计学院：电气与信息工程学院学生姓名：夏志勇指导教师：董恒职称/学位实验师专业：自动化班级：1404班学号：1430740428完成时间：2017年5月湖南工学院电力电子技术课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：自动化指导教师董恒学生姓名夏志勇课题名称单相交—直—交变频装置设计内容及任务一、设计任务设计一个单相交—直—交变频装置，已知交流电源：单相220V，中间直流电压最大为50V，输出交流电压约45V，输出最大电流2A，最大功率100W。二、设计内容1、关于本课程学习情况简述；2、

2、主电路的设计、原理分析和器件的选择；3、控制电路的设计；4、保护电路的设计；5、利用MATLAB软件对自己的设计进行仿真。主要参考资料[1]王兆安,王俊编.电力电子技术(第5版).北京:机械工业出版社,2012[2]黄俊,秦祖荫编.电力电子自关断器件及电路.北京:机械工业出版社,1991[3]李序葆,赵永健编.电力电子器件及其应用.北京:机械工业出版社,1996[4]陈国呈.PWM变频调速技术.机械工业出版社.1998[5]吴安顺等.最新实用交流调速系统.北京:机械上业出版社.1998[6]吴忠智，昊家林.变频器应用手册.北京:机械工业出版社.

3、1995[7]王凤翔.交流电机的非正弦供电.机械工业出版社.1997[8]吴竟昌.孙树勤.宋文南等.电力系统谐波.北京:水力电力出版社.1998[9]赵景波.MATLAB控制系统仿真与设计.京：机械工业出版社，2010教研室意见教研室主任：（签字）年月日摘要随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，单相交直交变频系统得到了迅速发展，其显著的变频能力，宽泛的应用范围，完善的保护功能，以及易于实现的变频功能，得到了广大用户的认可，在运行的安全可靠、安装使用、维修维护等方面，也给使用者带来了极大的便利。近年来以燃料电池发电技术发展迅速。但

4、是分布式发电技术发出发出的电都不是与电网供电系统相同的交流电，无法与大电网联网或者直接供给普通负载使用，都需要变频装置将其变换成负载可以使用的交流电或者与大电网电压、频率相匹配的公频交流电。因此，研究交—直—交变频系统的基本工作原理和作用特性意义十分重大。本文研究了变频调速系统的基本组成部分，主回路主要有三部分组成：将工频电源变换为直流电源的“整流器”；吸收由整流器和逆变器回路产生的电压脉动的“滤波回路”，也是储能回路；将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。使用Matlab搭建交—直—交变频系统的仿真模型，通过试验对该交—直—交变频系统的基本工

5、作原理、工作特性及作用有更深的认识，也对谐波对于交—直—交变频系统的影响有了一定的了解。关键词：电网；变频；整流；逆变；谐波；仿真目录1绪论11.1电力电子技术概况11.2课程设计任务11.3课程设计内容12单相交—直—交变频装置设计22.1单相交—直—交变频电路总体设计方案22.2具体电路设计22.2.1主电路设计22.2.2驱动电路设计42.2.34013芯片原理52.2.4控制电路设计52.3元器件型号选择63仿真结果83.1仿真环境83.2仿真模型使用模块提取的路径及其单数设置83.3具体仿真结果113.3.1仿真电路图113.3.2整

6、流滤波输出电压计算域仿真113.3.3逆变输出电压计算与仿真12结束语15参考文献16致谢171绪论1.1电力电子技术概况电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。交—直—交变频器的中间直流环节采用大电感作储能元件，无功功率将由大电感来缓冲，它的一个突出优点是当电动机处于制动(发电)状态时，只需改变网侧可控整流器

7、的输出电压极性即可使回馈到直流侧的再生电能方便地回馈到交流电网，构成的调速系统具有四象限运行能力，可用于频繁加减速等对动态性能有要求的单机应用场合，在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。近年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因

8、数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术的走向，具有十分积极的意义。1.2课程设计