电力电子技术课程设计题目20111128.pdfVIP

《电力电子技术课程设计》题目

所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工作量要适应在两周内完

成，题目要结合工程实际。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。

题目一

三相桥式全控整流电路

一设计任务书

1．将三相380V交流电源通过三相桥式全控整流电路变成可调的直流电压

2．进行方案比较，并选定设计方案

3．完成主电路设计，各主要元器件的选择

4．驱动电路和保护电路设计，各主要器件的选择

5．绘制控制角度为3060度时电路中主要节点电压和电流波形

6．负载为阻感负载三相星型连接L=300mH,R=500Ω

二格式目录

1．设计任务书

2．设计方案

3．主电路图

4．驱动电路和保护电路图

5．电路参数计算及元器件选择清单

6．主电路和驱动电路工作原理分析

7主要节点电压和电流波形

8．参考文献

题目二

题目:10KW直流电动机不可逆调速系统整流系统

技术数据:

直流电动机:Z3-71额定功率10KW额定电压220V额定电流55A

转速1000r/min极数2P=4电区电阻RN=8.5欧电区电感LD=7MH

励磁电压UL=220V励磁电流IL=1.6

要求:调速范围D=10电流脉动系数Si≤10％

设计类容:1,切定总体调速方案2,选择主电路并进行参数计算

3,励磁电路切定及参数计算4,触发电路选择与分析

5,绘制系统接线图.6,编写设计说明书

(2):主电路选择与参数计算

（1）主电路选择原则：一般整流器功率在4KW以下采用单向整流电路，4KW以上采用三

相整流。

（2）参数计算包括：

整流变压器的参数计算

整流晶闸管的型号选择

保护电路的说明，参数计算与元件选择

平波电抗器电感量计算

※晶闸管保护环节的说明：

1过电压保护

（1）交流侧过电压保护

1）阻容保护：在变压器二次侧并入电阻R

和电容C

2）非线性电阻保护（电阻值可变）—压敏电阻

一般情况下，为使系统更加精确，往往在交流侧采用双重保护，即阻容保护和非线性保护同

时使用。

过电流保护

1）快速熔断器（保险丝）

2）过电流继电器：当电流超过某一给定值时，继电器衔铁动作，触点断开或闭合。没有特

别要求可不使用。

3晶闸管两端du/dt和di/dt的抑制保护

（1）du/dt抑制

晶闸管两端并联RC电路，利用电容充电以及对电压的抑制作用实现保护，故也称缓冲电路。

实际上在过电压保护的同时就实现了电压变化的抑制。

（2）di/dt抑制

在阻容保护中选择适当的电阻可抑制电流的变化，另外比较有效直观的方法就是在每个桥臂

上串联一个小电感，一般约几到几十微亨，利用电感对电流的抑制作用实现保护。

励磁电路设计重点说明

（1）励磁电路选择原则：本系统采用调压调速，励磁电流应保持不变，故采用三相不可控

桥式整流电路供电，电源可从主变压器二次侧引入。

（2）励磁电路设计时要遵循先加励磁后加电枢电压的原则，同时要设有弱磁保护。

（3）参数计算包括：

整流二极管的参数计算

弱磁保护元件参数计算与选择

触发电路设计重点说明

①为使线路简单，工作可靠，装置体积小，要求选用KJ004组成的六脉冲集成触发电路。

②设计说明包括：

芯片引脚的作用及外围电路基本工作原理

同步电压及其同步变压器的联结组别

KJ041输入输出脉冲关系图

触发电路输出端与主电路晶闸管联接图

系统接线图要求：

（1）要求用正规图纸绘图。

（2）绘图规范，清晰明了，采用protel,手绘均可。

（3）布图要合理完整，避免头重脚轻，接线过乱。

保护电路

1过电压保护

（1）过电压产生的主要原因：

a外因过电压

1）雷击过电压

2）操作过电压：由电路开关分闸，合闸操作所引起的过电压。电路合闸接通电源的瞬间，

高压电源电压通过变压器一次，二次绕组之间的分布电容直接加到电力电子变换器的开关器

件上。电路分闸断开变压器时，变压器一次侧电流突然被切断所引起的过电压感应到二次侧，

使电力电子开关器件承受过电压