电力电子课程设计报告--采用双PWM控制的风力发电并网变流器

1、第 1 页 电力电子课程设计报告 课程设计题目课程设计题目 采用双采用双 PWMPWM 控制的风力发电并网变流器控制的风力发电并网变流器 第 2 页 目目 录录 第 1 章 前言 . 4 1.1 课程设计题目要求 . 4 1.2 课程设计要求 . 4 1.3 变流器硬件总体框架图 . 5 第 2 章 主电路选型 . 6 2.1 双 PWM 脉宽调制 . 6 2.2 整流电路选型 . 7 2.3 逆变电路选型 . 8 2.4 输出滤波器的设计 . 9 第 3 章 主电路无源器件参数计算 10 3.1 直流电压的确定 10 3.2 交流侧电感的选择 10 3.3 直流侧稳压电容选择 11 3.4

2、输出滤波器电感电容的参数设计 11 第 4 章 主电路有源器件参数计算 12 4.1 主电路开关器件选择 12 4.1.1 智能功率模块 MIG100Q201H 简介 . 12 4.1.2 IPM 保护功能介绍 . 14 第 5 章 有源电路的驱动、保护原理设计 15 5.1 M57959L 构成的 IPM 驱动电路设计 . 15 5.2 PWM 波形的输出电路设计 . 16 5.3 M57959L 驱动电源电路设计 . 17 5.4 控制电路辅助电源电路设计 19 5.5 M57959L 过流保护电路设计 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 第 6 章 控制、检测电路原理设计 20

3、6.1 控制电路设计 20 6.1.1 基于 TMS320F2812 控制电路的设计 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 6.1.2 TMS320F2812 的主要特点 21 6.1.3 基于 TMS320F2812 的控制电路板的设计 . 21 6.2 信号检测电路设计 23 6.2.1 电网电压相位过零点检测电路 23 6.2.2 直流母线电压检测 23 6.2.3 电流检测电路 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 第 7 章 散热设计 25 7.1 散热基础设计 25 7.2 IGBT 散热计算 26 第 8 章 仿真 27 8.1 设计技术参数及要求 27 8.2 系统仿真设计

4、 27 8.3 仿真结果 28 第 9 章 参考文献 31 第 3 页 摘要摘要： 化石燃料发电在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等气体，污染 大气，促使地球变暖，产生酸雨等，造成全球范围性的环境污染。风能则不然，它本身不含 任何污染物，是一种清洁原料，在风电生产过程中也不产生任何污染物，而且风力资源的分 布又遍及世界各地，是一种可再生能源。 目前， 由于风力发电技术的日趋成熟以及环保方面越来越严格的要求， 不少国家和地区 已在巧妙地运用风力资源， 但我们知道直接从风力发电机发出来的电质量不高， 如果直接并 网，可能会造成电网整个用电质量的降低，更有甚者，会造成电力系统的崩溃，电力设备的 损坏，所以在并网之前必须先对风力发电机发出的电进行整流逆变，改善电能质量，然后再 实行并网操作，向电网输送电能。 基于上述问题， 本次课程设计中， 我们组设计了以双 PWM 控制方式为主的风力发电并网 变流器。根据选题要求，我们选择输入电压为三相交流线电压 380V（30Hz）,输出电压为三 相交流 380V（50Hz） 。基于整流、逆变原理，我们设计出整流和逆变于一体的双