课程设计---列车变频空调用直流电源系统的设计

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1、 电力电子技术 课程设计报告 题 目 列车变频空调用直流电源 系统的设计 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电 气 学 号 学生姓名 指导教师 20 年 春 学期 起止时间：200 年 6 月 22 日至 200 年 6 月 27 日 平平 时时 （10%） 任务完成任务完成 （50%） 答答 辩辩 （20%） 课设报告课设报告 （20%） 总评成绩总评成绩 2 设计任务书设计任务书 12 12 列车变频空调用直流电源系统的设计列车变频空调用直流电源系统的设计 一、一、 设计任务设计任务 在列车上， 拟采用三相变频式空调， 已知变频器采用 AC-DC-AC 电路型式， 且 AC-DC 变换采

2、用三相二极管桥式整流器。但是，列车 上只有直流 220V 电源，试设计一个电源转换系统来满足空调的供 电要求。 二、二、 设计条件与指标设计条件与指标 1. 直流电源，额定电压 220V； 2. 空调：额定功率 2.2kW，额定电压 380VAC，三相； 3. 电路简单可靠，体积小，功耗小； 三、三、 设计要求设计要求 1. 分析题目要求，提出 23 种实现方案，比较并确定主电路结 构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保 护电路； 3. 参数计算，选择主电路元件参数； 4. 利用 PSPICE、PSIM 或 MATLAB 等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程

3、设计报告。 四、四、 参考文献参考文献 1. 王兆安， 电力电子技术 ，机械工业出版社； 2. 陈国呈译， 电力电子电路 ，日本电气学会编，科学出版社。 3 一、总体设计一、总体设计 1主电路的选型（方案设计） 由于设计给出来的电源为直流 220V，但是空调用的是三相交流，并 且额定电压为 380V，如果直接采用逆变电路来实现，则输出的三相线电 压的有效值小于 220V （同样小于 330V） ,这样不符合空调的额定电压 380v 的要求，为此，应先采用直流斩波电路把 220V 直流电压升高，再采用三 相逆变电路把 DC 转换成 AC 电路模型： DC E=220V DC:错误错误! !未找到

4、引用源。未找到引用源。 AC 380 说明： 直流斩波电路可以采用升压斩波电路 （调节占空比来调节输出直流电 压的大小） 、 升降压斩波电路和 cuk 电路 （这两者的通过调节 off t on t 来达到实现升压，由于后两者不需满足 off t on t 才能实现升压，这样 调节电压电压的幅度没有升压斩波电路的大， 所以一般采用升压斩波电 路来实现升压。 对于三相逆变电路可以采用电压源型逆变电路， 也可以采用电流源型 逆变电路。 由于电流源型逆变电路输出的电压和一些脉冲叠影响输出电 压， 并且输出电压的波形和负载性质有关， 这样不利于控制输出的线电 直 流 斩 波 电 路 三 相 逆 变 电 路 M 控 制 电 路 必要保护电路 4 压有效值为 380v，而电压源型逆变电路输出的电压与负载无关，这样 利于控制输出电压满足空调额定电压 380V,所以选择电压源型逆变电 路。 控制电路中斩波电路可以采用一般的宽脉冲，也可以采用 PWM