晶闸管电压型WM变频器.doc

电力电子与电机拖动 综合课程设计 题 目： 晶闸管电压型PWM变频器 主电路参数计算和设计 专 业： 11自动化（1）班 学 号： 201110320105 姓 名： AutJackMan 完成日期： 2014年06月 指导教师： 刘蜀阳 景德镇陶瓷学院 电力电子与电机拖动综合课程设计任务书 班级： 11自动化 姓名： 指导教师： 刘蜀阳 14年 6月 8 日 题目： 晶闸管电压型PWM变频器主电路参数计算和设计 课题的任务和要求 电机参数： 额定功率ＰＮ＝130ＫＷ 额定电流ＩＮ＝220Ａ 额定电压ＵＮ＝380V 额定效率0.90 额定频率＝50ＨＺ 接线方式三角形，短路电抗标么值0.180 设计要求：　 　　正弦波PWM控制按V/F一定方式变频调速，系统最高频率50hz，调速范围11:1，风机负荷，系统有1.1倍的过载能力。 1、根据课题，查阅相关资料 2、画出系统原理框图； 3、参数计算和元器件选择 4、画出单元电路图； 5、画出整体控制电路图； 6、撰写说明书 参考文献 目 录……………………………………………………………4 2、总体方案设计…………………………………………………5 3、单元电路设计与分析…………………………………………6 3.1整流电路………………………………………………………………………………………………………………………………7 3.3逆变电路…………………………………………………………………8 4、主电路各参数计算……………………………………………9 4.1电压计算…………………………………………………………………9 4.2功率计算…………………………………………………………………9 4.3整流器输入的电压与电流 ……………………………………………9 4、 结束语………………………………………………………10 5、电子元件清单…………………………………………………11 6、参考文献………………………………………………………12 7、总电路图………………………………………………………13 1 引言 ??????? 目前使用较多的是三相柱式电力稳压器，它虽然有很多优点，但由于使用了机械传动和碳刷进行调节，因而具有工作寿命短、可靠性差、动态响应时间长等缺点，正在被无触点补偿式稳压电源所取代。“补偿”具有“补足”和“抵消”两种意思。所谓补偿式稳压电源，就是用多个补偿变压器（一般是2～4个），将其次级串入主电路中，通过由双向晶闸管或固态继电器（由光耦、触发电路和双向晶闸管组成的电路模块）组成的“多全桥”转换电路，用切换多个补偿变压器初级头、尾的连接方式，来调节补偿电压的大小或正负进行有级补偿。当市电电压高于标称电压时进行负补偿；低于标称电压时进行正补偿。由于去掉了机械传动和碳刷，因而提高了寿命、可靠性和动态响应速度，使稳压电源的性能得到了很大的改进。但仍然还存在一些缺点：如只能有级调节、调节精度不高（取决于补偿变压器的最小电压，调节精度一般为2％～5％），所用补偿变压器个数较多，因而补偿变压器的“多全桥”转换电路用的开关数也多，电路相对复杂等。本文取其优点，避其缺点，提出了用PWM高频斩波器进行补偿的交流稳压电源，使交流稳压器的性能得到了进一步的提高。 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。 图1原理框图 3、单元电路设计与分析 3.1整流电路 整流电路的主要作用是对电网电流进行整流后给逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。在电流型逆变器中整流电路相当于一个直流电流源，而在电压型逆变器中整流电路相当于一个直流电压源。根据所有整流元件的不同，整流电路可有二极管整流电路和晶闸管整流电路。二极管整流电路主要用于PWM变频器，其输出直流电压决定于电源电压的幅值。晶闸管整流电路输出的直流电压是可控的。 图目前在各种整流电路中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路，其原理图如所示，习惯将其中阴极连接在一起的