电力电子课程设计------直流电机开环调速系统设计

1、 - 0 - 目目 录录 第第 1 1 章章 概述概述.1 1.1 电力电子技术的发展1 1.2 晶闸管的发展2 第第 2 2 章章 总体方安设计及原理框图总体方安设计及原理框图2 2.1 总体方安设计分析2 2.2 系统的原理框图3 第第 3 3 章章 主电路设计主电路设计.4 3.1 主电路设计分析4 3.2 主电路原理图4 3.3 主电路各分单元原理及设计6 3.3.1 过压保护电路6 3.3.2 过流保护电路6 3.3.3 滤波电路7 3.4 主电路元件参数计算及选型7 3.4.1 设计依据主要参数8 3.4.2 具体参数计算8 第第 4 4 章章 控制电路设计控制电路设计.10 4.

2、1 控制电路的设计分析.10 4.2 控制电路各分单元原理及设计.10 4.2.1 ASR 调节器电路10 4.2.2 触发电路.11 4.2.3 驱动放大电路.15 第第 5 5 章章 总结与体会总结与体会.16 附录附录18 参考文献参考文献.19 - 1 - 第第 1 1 章章 概述概述 1.11.1 电力电子技术的发展电力电子技术的发展 自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上 现代电气传动技术舞台 ，以此为基础开发的可控硅整流装置， 是电气传 动领域的一次革命，使电能的变换和控制从 旋转变流机组和静止离子变 流器进入由电力电子器件构成的变流器时代， 这标志着电力电

3、子 的诞生。 进入 70 年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产 品，普通 晶闸管不能自关断的半控型器件，被称为第一代电力电子器件。 随着电力电子技术理论研究 和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件 在容易和类型等方面得到了很大发展，是电力电 子技术的又一次飞跃， 先后研制出 GTR.GTO，功率 MOSFET 等自关断全控型第二代电力电子器 件。而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件， 开始 向大容易高频率、响 应快、低损耗方向发展。而进入 90 年代电力电子 器件正朝着复台化、标准模块化、智能化、 功率集成的方向发展， 以此 为基础形成一条以电力电子技术

4、理论研究，器件开发研制，应用 渗透性， 在国际上电力电子技术是竞争最激烈的高新技术领域。进入 90 年代电力 电子器件的研究和开发， 已进入高频化， 标准模块化， 集成化和智能时代。 从理论分析和实验证明电气产品的体积与重量的缩小与供电频率的平方 根成反比，也就说， 当我们将 50Hz 的标准二频大幅的提高之后， 使用 这样工频的电气设备的体积与重量就能大大缩小， 使电气设备制造节约材 料，运行时节电就更加明显，设备的系统性能亦大为改善，尤其是对航天 工业其意义十分深远的。 故电力电子器件的高频化是今后电力电子技术创 新的主导方向，而硬件结构的标准模块是器件发展的必然趋势，目前先进 的模块， 已经包括开关元件和与其反向并联的续流二极管在内及驱动保护 电路多个单元，并都以标准化和生产出系列产品，并且可以在一致性与可 - 2 - 靠性上达到极高的水平。目前世界上许多大公司已开发出 IPM 智能化功 率模块， 如日本三菱、 东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。 1.21.2 晶闸管的发展晶闸管的发展 自从在 1967 年用 2 英寸晶闸管阀代替汞