交流交流变频器设计

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1、学号：0121011350329课程设计题目交流/交流变频器设计学院自动化学院专业电气工程及其自动化班级电气1003班姓名申廷进指导教师吴勇2013年6月28日课程设计任务书学生姓名：申廷进专业班级：电气1003指导教师：吴勇工作单位：自动化学院题目:交流/交流变频器设计初始条件：输入三相交流电：380V，50HZ。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、输出单相交流电，100V，1200HZ。2、采用两级变换：AC/DC,DC/AC。3、设计出完整电路图。时间安排：课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。第一阶段：复习有关知识，阅

2、读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。约占总时间的40%。第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要目前国际形势纷乱复杂、能源危机日益突出，能源瓶颈已经逐渐成为了制约国民经济持续发展的主要因素之一，迫切需要提高工农业生产中的能源利用率。本课程设计正是基于目前我国交流电气传动系统的现状，设计了一台电压源型通用变频器。随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流变频调速技术得到了迅速发展，其显著的节能效益，高精确的

3、调速精度，宽泛的调速范围，完善的保护功能，以及易于实现的自动通信功能，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。因此，研究交—直—交变频调速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，主回路主要有两部分组成：将工频电源变换为直流电源的“整流器”；将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。使用AltiumDesigner进行电路设计，通过试验对该交—直—交变频器的基本工作原理、工作特性及作用有更深的认识，也对谐波对于交—直—交变频器的影响有了一定的了解。关键词：交—直—交变频，整流，逆变，Al

4、tiumDesigner设计目录1绪论11.1课程设计的目的11.2课程设计的任务和要求12方案设计22.1总体结构原理图22.2整流滤波电路22.2.1整流滤波电路设计图22.2.3整流滤波电路工作原理32.2.4整流滤波电路定量分析52.3逆变电路设计52.3.1SPWM控制技术的原理52.3.2电压型逆变电路的特点及主要类型72.3.3逆变电路设计82.3.4逆变电路工作过程和波形分析83AltiumDesigner设计总电路图104心得体会11参考文献12武汉理工大学《电力电子装置及控制》课程设计说明书交流/交流变频器设计1绪论1.1课程设计的目的电力电子是电气专业

5、的专业课，具有很强的实践性和工程背景，电力电子课程设计的目的在于培养学生综合运用电力电子的知识和理论分析和解决设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。1.2课程设计的任务和要求本次设计任务是：设计一个交流/交流变频器本次课程设计的要求：（1）输入380V，50HZ的三相交流电（2）输出100V，1200HZ单相交流电（3）采用AC/DC,DC/AC两级变换，设计出完整的电路图1

6、2武汉理工大学《电力电子装置及控制》课程设计说明书2方案设计2.1总体结构原理图根据设计要求，本次设计的交流/交流变换器需要采用两级电路，即先采用AC/DC的整流电路，把380V的三相交流电变成直流电，再采用DC/AC的变电路，把直流电变成单相交流电输出。结构原理图如图2-1所示：图2-1总体结构原理图2.2整流滤波电路三相桥式整流电路。该整流电路是由一组共阴极和一组共阳极电路串联而成的。三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的，一个是共阳极组的，他们同时导通，形成导电回路。晶闸管承受的最大反向电压

7、和方案一中一样，均为线电压的峰值，但是晶闸管承受的最大正向电压为相电压峰值的一半。2.2.1整流滤波电路设计图根据设计的方案，采用三相桥式全控整流电路。电路图如图2-2所示：习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，12武汉理工大学《电力电子装置及控制》课程设计说明书