3241.震荡式微型电动机三项变流电源设计 模电课程设计.docVIP

编号 本科生课程设计报告 题目： 震荡式微型电动机三项变流电源的设计 物联网工程 学院 自动化 专业 学 号 xxx 学生姓名 xxx 指导教师 xxx 教授 二〇一〇年六月 题目：震荡式微型电动机三相变流电源的设计 1设计要求与技术指标 1.1 震荡式微型电动机三相正弦波变流电源 1.1.1设计要求 将输入的交流电转换成直流电，再将直流电转换成对称三相交流电 1.1.2技术指标 输入直流电压24伏，输出三相交流电压20伏，频率405HZ，输出电流200毫安，三相电压不对称度2﹪，频率稳定度0.01~0.001，正弦波失真度1﹪. 1.2 震荡式微型电动机三相梯形波变流电源 1.2.1设计要求 要采用电子工作平台EWB软件设计: 1)移相式微型电动机3 三相梯形波变流电源； 2积分式微型电动机三相梯形波变流电源。要求输出交流电压的幅值可通过改变输入直流电压的大小来调节，输出电压的频率可通过三个电位器来调节。 1.2.2 技术指标 1）移相式微电机三相梯形波驱动电源的输入直流电压为24伏，输出的三相交流电压为14伏，频率为500HZ，电流为200毫安，三相电压不对称度为2﹪，频率稳定度为0.01~0.001，正弦波失真度为1﹪。 2）积分式微型电动机三相梯形变流电源输入直流电压V1=24伏时，输出电压为14伏，频率为500HZ，频率稳定度为0.2﹪，电压稳定度为1﹪，三相梯形方波变流电源的转换效率高达85﹪。 1.3微型电动机三相方波变流电源 1.3.1设计要求 要求采用电子工作平台EWB软件，设计线面两种三相对称方波电流电源 1）设计模拟震荡式三相对称方波变流电源。 2）设计数字式三相对称方波变流电源。 1.3.2技术指标 1)模拟震荡式三相对称方波变流电源输入直流电压24伏，输出方波电压15伏，频率406HZ,电流200毫安，三相电压不对称度2﹪，频率稳定度0.001~0.0001。 2）数字式三相对称式方波变流电源的输入直流典押 12伏，输出方波电压10伏，典押稳定度1﹪，输出电流2A，频率稳定度0.00001~0.0000001 2．系统方案 流程框图 随着现代科学技术的不断发展和学科领域的相互渗透,微电机生产制造技术已从单纯的机械电气技术向高度集成化的数字电子化方向发展.微电机的应用迅速从军事装备,工业自动控制系统扩展到办公自动化,家庭自动化和工厂自动化领域,据国际小机电制造商统计,微小型电机的典型应用在5000种以上.我国2000年微型电动机的产量达50亿台,约占全球产量的60%.微电机的数量大,种类多,用途广,对驱动电源性能将提出更具体的要求.利用具有过电流保护和过热保护等环节的集成功率放大器构成有源移相器由三个相同的有源移相器构成闭环电路,产生正弦波振荡,将直流电变换成对称的三相正弦交流电 3．原理与电路设计 3.1震荡式微型电动机三相正弦波变流电源的设计 3.1.1震荡式微型正弦波梯形波变流电源的整体电路图 3.1.2 有源移相器 2 微电机驱动电源的基本单元如图所示,集成功率运算放大器ARI和外围元件R1,R2,R3,电容C1构成有源移相器，其频率特性为 A(jw)=Uo/Ui=-R2/R1(1/(1+jwR2C1)) 1-1 其幅频特性为 A(w)=R2/R1 ) 1-2 其相频特性为 （w）=- 1-3 式中，-为反向输入运算放大器的基本相移，为有源移相器的附加相移。由式，的出有源相移的对数幅频特性 20lgA（w）=20lg-20lg 1-4 若取R2/R1=2，w=w0=/(R2C1)，并代入1-3，1-4中，可得有源移相器的增益A(w)=1，这是有源移相器构成正弦波振荡器的幅值平衡条件，相移（w）=-+=，表明输出电压uo领先输入电压ui相位角，是有源移相器构成正弦波振荡器的相位平衡条件。通过计算机仿真可在虚拟扫频仪上观察到有源移相器的幅频特性曲线和相频特性曲线。或者利用EWB软件，将扫频范围调整到1HZ-2MHZ，可观察到 根据三相变流电源的技术指标要求，可调节并确定有源移相器的参数，当R1=49k，R2=100k,R3= 33k,C1=6800PF时，在虚拟频率特性图示仪上观测到有源移相器的一组数据为f=405HZ，相移=，增益20lgA（w）=0 将三个有源移相器级联，并将AR3的输出端与AR1的输入端连