逆變電源設(shè)計(jì)

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1、等級(jí):湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)課程名稱電力電子技術(shù)課題名稱逆變電源設(shè)計(jì)專業(yè)電氣工程班級(jí)電氣1005班學(xué)號(hào)201001010527姓名何俊偉指導(dǎo)教師蔡斌軍2013年7月4日湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱電力電子技術(shù)課題逆變電源設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)電氣工程1005學(xué)生姓名何俊偉學(xué)號(hào)201001010527指導(dǎo)老師蔡斌軍審批任務(wù)書下達(dá)日期2013年6月25日任務(wù)完成日期2013年7月4日設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：1．理論設(shè)計(jì)：根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)，了解DC—AC電路的工作原理，設(shè)計(jì)整流電路的主電路和控制電路。2．仿真實(shí)踐：根據(jù)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)

2、，利用仿真軟件MATLAB建立模型，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，分析系統(tǒng)所得到的波形。3．動(dòng)手實(shí)踐：在仿真所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用PROTEL軟件繪出原理圖，結(jié)合具體所用元器件管腳數(shù)、外型尺寸、考慮散熱和抗干擾等因素，設(shè)計(jì)PCB印刷電路板，復(fù)雜電路板通過外協(xié)完成，簡單電路板可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室自制，最后在電力電子實(shí)驗(yàn)室完成系統(tǒng)電路的組裝、調(diào)試，分析所得到的結(jié)果。設(shè)計(jì)要求：1．完整的設(shè)計(jì)方案，計(jì)算過程。2．設(shè)計(jì)說明書應(yīng)規(guī)范。3．實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與仿真結(jié)果基本一致。4.選題要求：每班可以選三組，每組2人，要求采用不同的PWM生成方法，如自然采樣

3、法、規(guī)則采樣法、S函數(shù)實(shí)現(xiàn)等。主要設(shè)計(jì)條件1、設(shè)計(jì)一逆變電源，輸入為直流電壓，輸出三相電壓正弦，相電壓范圍可以調(diào)節(jié)。2、提供試驗(yàn)和仿真條件。說明書格式1.封面2.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3.目錄4.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)5.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)6.軟件設(shè)計(jì)（包括流程圖）7.系統(tǒng)的安裝調(diào)試說明8、總結(jié)9、參考文獻(xiàn)10、附錄11、課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)分表。進(jìn)度安排第一周星期一:課題內(nèi)容介紹和查找資料；星期二:總體電路方案確定星期三:主電路設(shè)計(jì)星期四:控制電路設(shè)計(jì)星期五:控制電路設(shè)計(jì)；第二周星期一:控制電路設(shè)計(jì)星期二：電路原理及波形分析、實(shí)驗(yàn)調(diào)試及仿真等星期四

4、:寫設(shè)計(jì)報(bào)告，打印相關(guān)圖紙；星期五:答辯及資料整理參考文獻(xiàn)1．石玉栗書賢．電力電子技術(shù)題例與電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)．機(jī)械工業(yè)出版社，19982．王兆安黃?。娏﹄娮蛹夹g(shù)（第4版）．機(jī)械工業(yè)出版社，20003．浣喜明姚為正．電力電子技術(shù)．高等教育出版社，20004．莫正康．電力電子技術(shù)應(yīng)用（第3版）．機(jī)械工業(yè)出版社，20005．鄭瓊林．耿學(xué)文．電力電子電路精選．機(jī)械工業(yè)出版社，19966．劉定建，朱丹霞．實(shí)用晶閘管電路大全．機(jī)械工業(yè)出版社，19967．劉祖潤胡俊達(dá)．畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)．機(jī)械工業(yè)出版社，19958．劉星平．電力電子技術(shù)及電力拖動(dòng)

5、自動(dòng)控制系統(tǒng)．校內(nèi)，1999第1章概述電力電子技術(shù)已發(fā)展成為一門完整的、自成體系的高科技技術(shù)，電源技術(shù)屬于電力電子技術(shù)的范疇。電源技術(shù)主要是為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)的，信息技術(shù)的發(fā)展又對(duì)電源技術(shù)提出了更高的要求，從而促進(jìn)了電源技術(shù)的發(fā)展，兩者相輔相成才有了現(xiàn)今蓬勃發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)和電源產(chǎn)業(yè)。所謂逆變器，是指整流器的逆向變換裝置。其作用是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)器件（例如GTO,GTR,功率MOSFET和IGBT等）的開通和關(guān)斷作用，把直流電能換成交流電能，它是一種電能變換裝置逆變器。電力逆變電源有著廣泛的用途，它可用于各類交通工具，如汽車、各

6、類艦船以及飛行器，在太陽能及風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域，逆變器有著不可替代的作用。電力控制系統(tǒng)的可靠程度是電力系統(tǒng)和設(shè)備可靠、高效運(yùn)行的保證，而電力控制系統(tǒng)必須具備安全可靠的控制電源。電力系統(tǒng)中為保證變電所的諸如后臺(tái)機(jī)、分站RTU、通訊設(shè)備等能在交流電源停電后不間斷工作，工程做法一般采用UPS電源作為主要解決方案，但UPS電源存在容量小、價(jià)格貴、故障率高、維護(hù)量大等不足，因此綜合自動(dòng)化變電所中可采用電力正弦波逆變電源(下面簡稱電力逆變器)來代替常規(guī)不間斷UPS電源。第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1總體框架圖：輸入逆變電路升壓電路驅(qū)動(dòng)電路濾波電

7、路調(diào)頻電路SPWM控制電路輸出100v-220v圖2.12.2局部電路常用逆變器按照逆變器的直流側(cè)波形和交流側(cè)波形分類，可以分為電壓型逆變器和電流型逆變器。逆變器通常作為二次電源使用，其輸入脈動(dòng)直流電流污染了直流電源，必然要影響到直流電源的其他用電設(shè)備。因此，為了使輸入電流平穩(wěn)化和諧波降低到允許值，必要設(shè)置輸入濾波器。輸入濾波器有雙重功能，既能抑制從直流電源來的瞬變量，又能抑制逆變器對(duì)直流電源產(chǎn)生的瞬變量和噪音。所以設(shè)置了單級(jí)LC直流輸入濾波器。逆變器的輸出電壓波形除了基波分量外還含有諧波分量。脈寬調(diào)制波雖然消除了低次諧波，

8、但還含有高次諧波。所以必須設(shè)置輸出濾波器。選用單級(jí)LC交流輸出濾波器。2.3控制電路方案2.3.1PWM的工作原理PWM控制技術(shù)是通過控制電路按一定規(guī)律來控制開關(guān)管的通斷,以得到一組等幅而不等寬的矩形脈沖波形并使其逼近正弦電壓波形。其方法有模擬方法和數(shù)字方法兩種，其中模擬方法的電路比較復(fù)雜