课程设计无源三相PWM逆变器控制电路设计.doc

课程设计--无源三相PWM逆变器控制电路设计 目 录 课程设计的目的及要求…………………………03 整流电路…………………………………………05 三相桥式逆变电路………………………………10 PWM逆变电路的工作原理 ……………………15 比较电路…………………………………………19 死区生成电路……………………………………23 总电路图及波形…………………………………26 个人心得…………………………………………28 参考文献 …………………………………………………29 第一章 课程设计的目的及要求 一、课程设计的目的 通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的： 1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。 5、提高学生课程设计报告撰写水平。 二、课程设计的要求 1. 自立题目 题目：无源三相PWM逆变器控制电路设计 注意事项： ①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等， ② 通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。首先要明确自己课程设计的设计内容。 控制框图 设计装置（或电路）的主要技术数据 主要技术数据 输入交流电源： 单相220V， f 50Hz 三角波载波频率f 2kHz 交直变换采用二极管整流桥电容滤波电路，无源逆变桥采用三相桥式电压型逆变主电路，控制方法为SPWM控制原理。 输出交流：f 20Hz 电流为正弦交流波形，输出频率可调，输出负载为三相异步电动机，等效为星形RL电路，R 10Ω，L 15mH 设计内容： 整流电路的设计和参数选择 滤波电容参数选择 三相逆变主电路的设计和参数选择 IGBT电流、电压额定的选择 三相SPWM驱动电路的设计 画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 2. 在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力 要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引用说明，否则也不能得优）。 3. 在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力 要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。 4. 课题设计的主要内容是主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及控制电路设计。 报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图。 5. 课程设计用纸和格式统一 课程设计用纸在学校印刷厂统一购买和装订，封面为学校统一要求。要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。设计报告不少于20页. 第二章 整流电路 根据要求，整流电路采用二极管整流桥电容滤波电路，电路图如下： 图2.1电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形 a电路b波形 一、工作原理及波形分析 图 2.1（b）为电路工作波形。假设该电路已工作于稳态，同时由于实际中作为负载的后级电路稳态时消耗的直流平均电流是一定的，所以分析中以电阻R作为负载。 该电路的基本工作过程是，1.在U2正半周过零点至wt 0期间，因为u2 ud ，故二极管均不导通，此阶段电容C向R放电，提供负载所需电流，同时ud下降。 2.至wt 0之后，u2将要超过ud，使得VD1和VD4开通，ud u2，交流电源向电容充电，同时向负载R供电。 3.电容被充电到t θ时，ud u2，VD1和VD4关断。电容开始以时间常数RC按指数函数放电。 4.当?t π，即放电经过π-θ角时，ud降至开始充电时的初值，另一对二极管VD2和VD3导通，此后u2又向C充电，与u2正半周的情况一样。 由于二极管导通后u2开始向C充电时的ud与二极管关断后C放点结束时的ud相等，故下式成立： 主要数量关系 （1）输出电压平均值 空载时，R ∞，放电时间常数为无穷大，输出电压最大，Ud U2。 整流电压平均值Ud推导繁琐，故此处直接给出Ud与输出到负载的电流平均值IR之间的关系式