電力電子課程設(shè)計-電壓型spwm逆變器的設(shè)計

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1、課程設(shè)計基本要求課程設(shè)計是工科學(xué)生十分重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用先修課程的理論知識和專業(yè)技能，解決工程領(lǐng)域某一方面實際問題的能力。課程設(shè)計報告是科學(xué)論文寫作的基礎(chǔ)，不僅可以培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達(dá)能力，也是規(guī)范課程設(shè)計教學(xué)要求、反映課程設(shè)計教學(xué)水平的重要依據(jù)。為了加強(qiáng)課程設(shè)計教學(xué)管理，提高課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量，特擬定如下基本要求。1.課程設(shè)計教學(xué)一般可分為設(shè)計項目的選題、項目設(shè)計方案論證、項目設(shè)計結(jié)果分析、答辯等4個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都應(yīng)有一定的考核要求和

2、考核成績。2.課程設(shè)計項目的選題要符合本課程設(shè)計教學(xué)大綱的要求，該項目應(yīng)能突出學(xué)生實踐能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；該項目有一定的實用性，且學(xué)生通過努力在規(guī)定的時間內(nèi)是可以完成的。課程設(shè)計項目名稱、目的及技術(shù)要求記錄于課程設(shè)計報告書一、二項中，課程設(shè)計項目的選題考核成績占10%左右。3.項目設(shè)計方案論證主要包括可行性設(shè)計方案論證、從可行性方案中確定最佳方案，實施最佳方案的軟件程序、硬件電路原理圖和PCB圖。項目設(shè)計方案論證內(nèi)容記錄于課程設(shè)計報告書第三項中，項目設(shè)計方案論證主要考核設(shè)計方案的正確性、

3、可行性和創(chuàng)新性，考核成績占30%左右。4.項目設(shè)計結(jié)果分析主要包括項目設(shè)計與制作結(jié)果的工藝水平，項目測試性能指標(biāo)的正確性和完整性，項目測試中出現(xiàn)故障或錯誤原因的分析和處理方法。項目設(shè)計結(jié)果分析記錄于課程設(shè)計報告書第四項中，考核成績占25%左右。5.學(xué)生在課程設(shè)計過程中應(yīng)認(rèn)真閱讀與本課程設(shè)計項目相關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)自己的閱讀興趣和習(xí)慣，借以啟發(fā)自己的思維，提高綜合分和理解能力。文獻(xiàn)閱讀摘要記錄于課程設(shè)計報告書第五項中，考核成績占10%左右。6.答辯是課程設(shè)計中十分重要的環(huán)節(jié)，由課程設(shè)計指導(dǎo)教師向答辯學(xué)生提

4、出2～3個問題，通過答辯可進(jìn)一步了解學(xué)生對課程設(shè)計中理論知識和實際技能掌握的程度，以及對問題的理解、分析和判斷能力。答辯考核成績占25%左右。7.學(xué)生應(yīng)在課程設(shè)計周內(nèi)認(rèn)真參加項目設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，按時完成課程設(shè)計報告書交給課程設(shè)計指導(dǎo)教師評閱。課程設(shè)計指導(dǎo)教師應(yīng)認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計全過程，認(rèn)真評閱學(xué)生的每一份課程設(shè)計報告，給出課程設(shè)計綜合評閱意見和每一個環(huán)節(jié)的評分成績（百分制），最后將百分制評分成績轉(zhuǎn)換為五級分制（優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格）總評成績。8.課程設(shè)計報告書是實踐教學(xué)水平評估的重要資料

5、，應(yīng)按課程、班級集成存檔交實驗室統(tǒng)一管理。一、課程設(shè)計項目名稱電壓型SPWM逆變器的設(shè)計二、項目設(shè)計目的及技術(shù)要求設(shè)計目的設(shè)計單相或三相電壓源型SPWM逆變器的主電路及其控制電路。技術(shù)要求及初始條件：采用單相或者三相電壓源型SPWM逆變器。要求頻率f＝50Hz，相電220V，電流20A。設(shè)計任務(wù):1.SPWM逆變器主電路設(shè)計（包括電路結(jié)構(gòu)形式，全控型器件的選擇）。2.脈寬調(diào)制器設(shè)計（如3524集成PWM控制器）。3.控制驅(qū)動電路設(shè)計（如IR2110集成PWM驅(qū)動器）。4.SPWM控制原理分析5.提供

6、電路圖紙一張。設(shè)計要求:1．對系統(tǒng)設(shè)計方案的先進(jìn)性、實用性和可行性進(jìn)行論證，說明系統(tǒng)工作原理。2.畫出單元電路圖，說明工作原理，給出系統(tǒng)參數(shù)計算過程。3.對項目設(shè)計結(jié)果進(jìn)行分析。3.畫出整體電路原理圖，圖紙、元器件符號及文字符號符合國家標(biāo)準(zhǔn)。4.課程設(shè)計說明書應(yīng)嚴(yán)格按統(tǒng)一格式打印，資料齊全，堅決杜絕抄襲，雷同現(xiàn)象。三、項目設(shè)計方案論證(可行性方案、最佳方案、軟件程序、硬件電路原理圖和PCB圖)1.PWM控制的基本原理在采樣控制理論中有一個重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，

7、其效果基本相同。沖量即窄脈沖的面積。這里所說的效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。例如圖1-1a、b、c所示的三個窄脈沖形狀不同，其中圖1-1a為矩形脈沖，圖1-1b為三角形脈沖，圖1-1c為正弦波脈沖，但它們的面積（即沖量）都等于1，那么，當(dāng)它們分別加在具有慣性的同一環(huán)節(jié)上時，其輸出響應(yīng)基本相同。當(dāng)窄脈沖變?yōu)閳D1-1d的單位脈沖函數(shù)ξ(t)時,環(huán)節(jié)的響應(yīng)即為該環(huán)節(jié)的脈沖過渡函數(shù)。圖1-1　形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖圖1-2a的電路是一個具體的例子。圖中e(t)為電壓窄脈沖，其形狀和面

8、積分別如圖1-1a、b、c、d所示，為電路的輸入。該輸入加在可以看成慣性環(huán)節(jié)的R-L電路上，設(shè)其電流i(t)為電路的輸出。圖1-2b給出了不同窄脈沖時i(t)的響應(yīng)波形。從波形可以看出，在i(t)的上升段，脈沖形狀不同時i(t)的形狀也略有不同，但其下降段則幾乎完全相同。脈沖越窄，各i(t)波形的差異也越小。如果周期性地施加上述脈沖，則響應(yīng)i(t)也是周期性的。圖1-2　沖量相同的各種窄脈沖的響應(yīng)波形上述原理可以稱之為面積等效原理，它是PWM控制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。2