电力电子技术课程设计

2004级电力电子技术课程设计任务书

一、课程设计的目的

通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：

1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、提高学生课程设计报告撰写水平。

二、课程设计的要求

1. 自立题目

题目方向1：单相、三相可控整流技术的工程应用 题目方向2：降压斩波变换技术的工程应用 题目方向3：升压斩波变换技术的工程应用 题目方向4：交流调压或交流调功技术的工程应用 题目方向5：变频技术的工程应用

题目方向6：有源、无源逆变技术的工程应用 注意事项：

① 所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工作量要适应在一周半内完成，题目要结合工程实际。学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，但不允许选择其他组题目方向的内容设计（复合变换除外）。

② 通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计题目。自立题目后，首先要明确自己课程设计的设计内容。要给出所要设计装置（或电路）的主要技术数据（如输入要求，输出要达到的目标，装置容量的大小以及装置要具有哪些功能）。如：

直流电动机调压调速可控整流电源设计 主要技术数据 输入交流电源：

三相380V10% f=50Hz 直流输出电压： 0~220V

50~220V范围内，直流输出电流额定值100A 直流输出电流连续的最小值为10A

设计内容： 整流电路的选择

整流变压器额定参数的计算 晶闸管电流、电压额定的选择 平波电抗器电感值的计算 保护电路的设计 触发电路的设计

画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 列出主电路所用元器件的明细表

2. 在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力

要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。（注意：所确定的主电路方案如果没有论证说明，成绩不能得优；设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引用说明，否则也不能得优）。

3. 在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力

要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。

4. 课题设计的主要内容是主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及控制电路设计。

报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图（最好用电子CAD）。

5. 课程设计用纸和格式统一

A4纸打印（页边距：上下左右各留1.8cm） 大标题：3号字，宋体加粗 小标题：4号字，宋体加粗

正文：小4号字，宋体，固定间距20磅 页眉：电力电子技术课程设计，5号宋体 页脚：页码居中

要求图表规范，文字通顺，逻辑性强，报告字数不少于6000字。

三、课程设计报告基本格式

封面：严格按照重庆邮电大学自动化学院课程设计封面填写（参见自动化学院网站） 目录内容：

1. 设计的基本要求（给出所要设计的装置的主要技术数据和设计装置要达到的要求（包括性能指标），最好简述所设计装置的主要用途）

2. 总体方案的确定 原则：达到性能要求

经济性好（一次投资和二次投资） 追求高性能价格比 高可靠性 维护维修方便

3. 具体电路设计（主电路设计、控制电路设计等） 4. 附录（电路图和元器件明细表等） 5. 参考文献

电力电子技术课程设计分组及题目方向

序号 1 2 3 4 5 6

分组 04350101-04350110（9人） 04350113-04350121（8人） 04350122-04350131（8人） 04350201-04350208（8人） 04350209-04350218（8人） 04350220-04350229（9人） 题目方向 题目方向1：单相、三相可控整流技术的工程应用 题目方向2：降压斩波变换技术的工程应用 题目方向3：升压斩波变换技术的工程应用 题目方向4：交流调压或交流调功技术的工程应用 题目方向5：变频技术的工程应用 题目方向6：有源、无源逆变技术的工程应用 教室：4213

时间：16周四－17周五

交课程设计纸质和电子版时间：17周五下午14:30-17:30，地点：一教二楼电气工程与自动化教学部（电话：62471349）

目 录

1．设计任务书 2. 方案的选择 3．原理说明

4．电路参数计算和元件选取 5．性能指标分析 6. 保护电路工作原理 7．参考文献

[原文]

1．设计任务书

1．1设计任务和要求： （1）、设计任务：

1、进行设计方案的比较，并选定设计方案； 2、完成单元电路的设计和主要元器件说明；

3、完成主电路的原理分析,各主要元器件的选择； 4、驱动电路的设计,保护电路的设计； （2）、设计要求：

1、单相桥式相控整流的设计要求为： 1).负载为感性负载,L=700mH,R=500欧姆. 2、技术要求:

(1). 电网供电电压为单相220V； (2). 电网电压波动为+5%－-10%；

(3). 输出电压为0～100V. 2.方案的选择

单相相控整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式相控流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。下面分析各种单相相控整流电路在带电阻性负载、电感性负载和反电动势负载时的工作情况。 单相半控整流电路的优点是：线路简单、调整方便。弱点是：输出电压脉动冲大，负载电流脉冲大（电阻性负载时），，且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化，变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。

单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半；且功率因数提高了一半。

根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路（负载为阻感性负载）。 3．原理说明

当负载由电阻和电感组成时称为阻感性负载。例如各种电机的励磁绕组,整流输出端接有平波电抗器的负载等等。单相桥式整流电路带阻感性负载的电路如图3.1所示。由于电感储能,而且储能不能突变因此电感中的电流不能突变,即电感具有阻碍电流变化的作用。当流过电感中的电流变化时,在电感两端将产生感应电动势,引起电压降UL。 ......

[参考资料] 参考文献

1 王兆安，黄俊。电力电子技术第四版。北京：机械工业出版社，2000 2 王维平。现代电力电子技术及应用。南京：东南大学出版社，1999 3 叶斌。电力电子应用技术及装置。北京：铁道出版社，1999 4 郑宏婕。电力电子技术。北京：科学普及出版社，1993

5 赵炳良。现代电力电子技术基础。北京：清华大学出版社，1995