单相交交变频电路课程设计

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1、 电力电子技术课程电力电子技术课程设计说明书设计说明书 单相交交变频电路 系 、 部： 电气与信息工程系 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 自动化 班 级： 0902 班 完成时间： 2012 年 5 月 1 日 目录 摘要 1 1 设计要求与原理分析与方案设计 . 2 1.1 要求分析. 2 1.2 原理说明. 2 1.2.1 原理图 2 1.2.2 整流与逆变工作状态 3 1.2.3 输出正弦波电压的调制方法 6 1.3 方案设计. 7 2 电路仿真与仿真结果分析 8 2.1 电路的仿真 8 2.2 仿真结果与分析. 10 3 心得体会 . 13 参考文献 . 14 1 摘要摘要 2

2、0 世纪 30 年代交交变频电路就已经出现，当时采用的是水银整流器，曾经有 装置用在电力机车上，由于原件性能的限制，没能得到推广。到 20 世纪 70 年代， 随着晶闸管的问世交交变频电路曾经广泛应用于电机的变频调速。 20 世纪 80 年代 随着全控器件的广泛应用，交交变频电路逐渐被交直交变频电路取代。近年来随 着现代工业生产及社会发展的需要推动了交交变频技术的飞速发展，现代电力电 子器件的发展和应用、现代控制理论和控制器件的发展和应用、微机控制技术及 大规模集成电路的发展和应用为交流变频技术的发展和应用创造了新的物质和技 术条件，交交变频电路又逐渐成为研究的热点。 本文首先以三相输入单相输

3、出的交交变频电路为例介绍了交交变频电路的工 作原理，接着以余弦交点法为例详细分析了交交变频电路的触发控制方法，最后 用 Matlab 仿真软件对交交变频电路进行了建模和仿真研究。 关键词：交交变频 余弦交点法 Matlab 仿真 2 单相交交变频电路仿真 1 1 设计要求与原理分析与方案设计设计要求与原理分析与方案设计 1.1 1.1 要求分析要求分析 根据设计任务书要求，采用交交变频器设计，在负载电阻R 1、负载电感 L0 . 0 0 1 H ；控制变频器输出频率为 f10H z / 25H z 。控制信号的正弦波参数设置： 幅值为 1、角频率为 f * 2(rad / s) ，初相位为 0

4、。 首先明确交交变频电路是直接由工频交流经过晶闸管控制变为可变频的交流 电压。它与交直交变频或者直流变交流有很大的区别。下面简单介绍交交变频电 路的工作原理。 1.21.2 原理说明原理说明 交交变频电路是把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电 路。因为没有中间直流环节，因此属于直接变频电路。 交交变频电路广泛用于大功率交流电动机调速传动系统， 实际使用的主要是三 相输出交交变频电路。单相输出交交变频电路是三相输出交交变频电路的基础。 因此本节介绍的是单相输出交交变频电路的构成、工作原理及控制方法。 1 1.22.1 1 原理图原理图 交变频电路的工作原理与相控整流器的工作原理基本相同， 现在以三相输入单 相输出的交交变频电路为例详细分析其工作原理。 图 1 是单相交交变频电路的原理图和输出电压波形。电路有 P 组和 N 组反并 联的晶闸管变流电路构成。变流器 P 和 N 都是相控整流电路，P 组工作时，负载 电流 0 i为正，N 组工作时， 0 i为负。让两组变流器按一定的频率交替