【正文】 2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書課題名稱：礦用變頻電源分析與設(shè)計(jì)專 業(yè) 系 班 級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 完成日期 31 / 382014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一 、 課題名稱：礦用變頻電源分析與設(shè)計(jì)二 、 指導(dǎo)老師：三 、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 課題概述隨著我國煤炭生產(chǎn)自動化程度的不斷提高，礦用變頻器在煤礦井下采、掘、運(yùn)等機(jī)械設(shè)備和井上通、壓、排、提等四大件的調(diào)速應(yīng)用中發(fā)揮了良好的調(diào)速性能和節(jié)能降耗的作用。本課程擬電力電子技術(shù)和自動控制課程基礎(chǔ)上分析設(shè)計(jì)出一礦用變頻電源，主要技術(shù)參數(shù)要求如下：216。 額定功率：500 KW、800 KW、1200 KW、1500KW216。 額定電壓：3300V216。 電路形式：三電平或者多電平216。 散熱形式：熱管 或 水冷216。 結(jié)構(gòu)形式：防爆216。 控制方式：矢量控制216。 使用環(huán)境：井下設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 第一章、前言. 意義及必要性. 需求分析. 變頻電源發(fā)展趨勢. 礦用變頻技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第二章、變頻電源基礎(chǔ). 整流電路基礎(chǔ). 逆變電路基礎(chǔ). 濾波電路基礎(chǔ). 變頻控制電路基礎(chǔ)第三章、（500 KW、800 KW、1200 KW、1500KW每四人一組）變頻電源分析設(shè)計(jì) 電源方案設(shè)計(jì). 主電路分析設(shè)計(jì). 各部分電路分析設(shè)計(jì). 整流電路分析設(shè)計(jì) . 斬波電路分析設(shè)計(jì) . 逆變電路分析設(shè)計(jì) . 濾波電路分析設(shè)計(jì) . 控制電路方案分析設(shè)計(jì)第四章、 結(jié)論與展望其它要求：① 畫出系統(tǒng)各環(huán)節(jié)電路圖或原理圖② 系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的原理介紹；③ 說明書中不能有復(fù)印與圖片出現(xiàn)四、設(shè)計(jì)資料 《新型半導(dǎo)體器件及其應(yīng)用實(shí)例》 電子工業(yè)出版社 《逆變器整流電源 》 機(jī)械工業(yè)出版社《現(xiàn)代逆變技術(shù)及其應(yīng)用》 科學(xué)出版社《新型開關(guān)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用》 科學(xué)出版社《半導(dǎo)體變流技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社《電力電子設(shè)備設(shè)計(jì)和應(yīng)用手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 摘 要近年來，隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，交流傳動與控制技術(shù)成為目前發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一，電氣傳動技術(shù)面臨著一場歷史革命，即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻器在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用都非常廣泛。例如：在冶金、石油、化工、紡織、電力、建材、煤炭等行業(yè)，有的工藝不允許電機(jī)直接啟動，需要由變頻器調(diào)速和協(xié)調(diào)工作才能滿足工藝要求。這是必須采用變頻器的。比如冶金行業(yè)需要采用變頻器的電機(jī)大概達(dá)到70%。變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對交流異步電機(jī)的軟起動、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。AbstractIn recent years , with the rapid development of power electronics technology, puter technology , automatic control technology, the AC drive and control technology to bee one of the fastest growing technology, electric drive technology is facing a historic revolution that replaced AC variable speed DC speed and puter numerical control technology to replace analog control technology has bee a trend. Inverter applications in various fields are very extensive. For example: In metallurgy , petroleum, chemical , textile, electricity, building materials , coal and other industries , and some do not allow motor direct start the process requires coordination by the governor and the drive to meet the process requirements. This is a must drive. For example, the metallurgical industry probably need to use the drive motor to reach 70%. Drive is the use of power semiconductor devices role will be off frequency power conversion power control device to another frequency to achieve the AC induction motor soft starters , frequency control , improve running accuracy , changing the power factor , over current / overvoltage / overload protection and other functions.引 言 上世紀(jì) 80 年代以來，隨著電氣技術(shù)的發(fā)展，高壓大功率交流電動機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)起到越來越大的作用，在能源、鋼鐵、機(jī)械、化工及交通等領(lǐng)域中，處處可見大中容量的交流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。而電力電子技術(shù)在大中容量的交流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是必不可少的環(huán)節(jié)，電力電子技術(shù)是運(yùn)用電子技術(shù)、控制方法，通過功率開關(guān)器件將電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換、控制和優(yōu)化利用，通過與數(shù)字控制技術(shù)緊密結(jié)合，迅速發(fā)展成為一個(gè)跨學(xué)科的高新技術(shù)。 變頻器是通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。通常，把能將電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱為變頻器。目前用于交流同步或異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，是交流電動機(jī)調(diào)速方案中最理想的。而且變頻器節(jié)能效果非常明顯，在最近幾十年企業(yè)技術(shù)改造和生產(chǎn)設(shè)備更新中，起到很大的作用。 按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國際慣例，供電電壓若小于 1kV 時(shí)稱為低壓，若在 1kV~10kV 之間稱為中壓，大于 10kV 以上則稱為高壓，但是，由于中壓和高壓的變頻器或電機(jī)有著許多共同的特點(diǎn)，控制策略類似，所以統(tǒng)稱中高壓變頻器或中高壓電機(jī)。中高壓變頻器能夠使電機(jī)無級調(diào)速，在工業(yè)生產(chǎn)中，能夠滿足對電機(jī)調(diào)速控制的要求，不僅可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，又降低生產(chǎn)成本，而且大幅度節(jié)約能源資源。目前，在煤炭、冶金、石油、化工等行業(yè)，大量大功率傳動系統(tǒng)占主導(dǎo)作用，如大功率風(fēng)機(jī)、泵類電機(jī)，為提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，中高壓大容量變頻調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用其中；在社會方面，為解決環(huán)境污染、資源浪費(fèi)，變頻調(diào)速系統(tǒng)也是一種最直接、最有效的方法之一，如高速電氣化鐵路、城市輕軌以及電動汽車等，不僅可以大大減少空氣污染，而且節(jié)能效果顯著。由此可見，高性能的中高壓大功率變頻調(diào)速裝置的市場潛力巨大，應(yīng)用前景十分廣闊。論文目錄摘 要引 言第一章 前 言 第二章 變頻電源基礎(chǔ) 第三章 變頻電源分析設(shè)計(jì) . 整流電路分析設(shè)計(jì) . 斬波電路分析設(shè)計(jì) . 逆變電路分析設(shè)計(jì) . 濾波電路分析設(shè)計(jì) . 控制電路方案分析設(shè)計(jì)第四章 結(jié)論與展望第一章 前 言. 意義及必要性意義隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)和矢量控制技術(shù)得到了日益完善。變頻器以其卓越的性能和優(yōu)點(diǎn)，動搖了直流調(diào)速系統(tǒng)長期以來在提速系統(tǒng)中的統(tǒng)治地位。近幾年來，變頻器在國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，變頻器在皮帶運(yùn)輸機(jī)上的應(yīng)用便是其中一例。煤炭企業(yè)是耗電大戶，其電耗成本占其生產(chǎn)成本相當(dāng)大的比例，其中有很大一部分電能是白白浪費(fèi)掉的，因此其節(jié)電潛力是很大的。煤礦生產(chǎn)中可使用變頻調(diào)速的設(shè)備