电力电子技术课程设计--中频加热电源主电路设计

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1、 课课 程程 设设 计计 电子工程 学院学院 自动化 专业专业 自动化 1004 班班 题题 目目 中频加热电源主电路设计中频加热电源主电路设计 学学 生生 指导老师指导老师 二零一二零一三三年年 五五月月 课程设计任务书课程设计任务书 题 目 中频加热电源主电路设计 学生姓名 学号 201005080814 专业班级 自动化自动化 1004 设 计 内 容 与 要 求 设计内容：设计内容： （1）额定中频电源输出功率 PH=100kW，极限中频 电源输出功率 PHM=1.1PH=110kW； （2）电源额定频率 f =1kHz； （3）逆变电路效率=95% （4）逆变电路功率因数：cos =

2、0.866， =30； （5）整流电路最小控制角min =15； （6）无整流变压器，电网线电压 UL=380V； （7）电网波动系数 A=0.951.10。 设计要求：设计要求： （1）画出中频感应加热电源主电路原理图； （2）完成整流侧电参数计算； （3）完成逆变侧电参数计算。 起/止时间 2013 年 5 月 7 日 至 2013 年 5 月 12 日 指导教师签名 年 月 日 系（教研室）主任签名 年 月 日 学生签名 2013 年 5 月 12日 目目 录录 1.1 课程设计的题目课程设计的题目 （1） 1.2 设计思想及内容设计思想及内容计算计算 （2） 1.3 主电路原理图主电路

3、原理图 （7） 1.4 元器件清单元器件清单 （8） 1.5 设计总结设计总结 （9） 参考文献参考文献 （10） 电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计 1.1 课程设计的题目课程设计的题目 中频加中频加热电源主电路设计热电源主电路设计 1. 原始数据及资料原始数据及资料： （1）额定中频电源输出功率 PH=100kW，极限中频电源输出功率 PHM=1.1PH=110kW； （2）电源额定频率 f =1kHz； （3）逆变电路效率=95%； （4）逆变电路功率因数：cos =0.866， =30； （5）整流电路最小控制角min =15； （6）无整流变压器，电网线电压 UL=380V；

4、（7）电网波动系数 A=0.951.10。 2. 设计要求设计要求 （1）画出中频感应加热电源主电路原理图； （2）完成整流侧电参数计算； （3）完成逆变侧电参数计算。 1.2 设计思想及内容设计思想及内容 1.1.设计思想设计思想 中频电源装置的基本工作原理， 就是通过一个整流电路把工频交流电 变为直流电，经过直流电抗器最后经逆变器变为单相中频交流电供给负 载，所以中频电源装置实际上是交流电-直流电-交流电-负载。 2 2设计内容：设计内容： 一一 整流电路的设计整流电路的设计 1.1. 整流电路的选择：整流电路的选择： 本设计不用整流变压器而直接由 380V 三相交流接入再整流为直流 电源

5、。常用的三相可控整流的电路有 1三相半波2三相半控桥3三相全 控桥 4双反星形等。 三相全控桥整流电压脉动小，脉动频率高， 基波频率为300Hz，所以 串入的平波电抗器电感量小，动态响应快，系统调整及时，并且三相全 控桥电路可以实现有源逆变，把能量回送电网或者采用触发脉冲快速后 移至逆变区，使电路瞬间进入有源逆变状态进行过电流保护。 三相全控桥式可控整流电路与三相半波电路相比，若要求输出电压 相同，则三相桥式整流电路对晶闸管最大正反向电电压的要求降低一 半；若输入电压相同，则输出电压比三相半波可控整流是高一倍。而且 三相全控桥式可控整流电路在一个周期中变压器绕组不但提高了导电 时间，而且也无直流流过，克服了三相半波可控整流电路存在直流磁化 和变压器利用率低的缺点。 从以上比较中可看到：三相桥是可控整流电路从技术性能和经济性 能两方面综合指标考虑比其他可控整流电路有优势，故本次设计确定选 择三相桥式可控的整流电路。因为电源额定频率 f 为 1KHZ,所以三相桥 式可控整流电路中的晶闸管选择快速晶闸管。 2. 整流侧参数计算：整流侧参数计算： (1)直流侧最大输出功率： Pdm= H M P =1.1 H P =1.1 100 0.95 =115.79Kw (2)整流侧输出电压： Ud=1.35UL cos=1.35380cos