3kva逆變器設(shè)計(jì)_課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)-wenkub
2022-08-30 19:39:44 本頁(yè)面
【正文】 速用 變頻器，不間斷電源，感應(yīng)加熱電源等電力電子裝置使用非常廣泛，其電路的核心部分都是逆變電路。 由于時(shí)間有限，無(wú)法對(duì) SVPWM 逆變電路進(jìn)行研究，而是 采用正弦 SPWM 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 220V 直流電到 220V 正弦交流電 3KW 的逆變，并且輸出電壓還可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日 目錄 摘要 ...................................................................... 1 1 設(shè)計(jì)意義及 要求 ......................................................... 2 武漢理工大學(xué)《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)意義 ........................................................... 2 設(shè)計(jì)要求 ........................................................... 2 2 方案設(shè)計(jì) ............................................................... 3 設(shè)計(jì)原理及思路 ..................................................... 3 逆變電路 ......................................................... 3 三相逆變?cè)斫榻B ................................................ 4 SPWM 逆變電路原理及其控制方法 .................................... 5 設(shè)計(jì)思路 ........................................................ 8 方案設(shè)計(jì)與選擇 ..................................................... 8 逆變電路選擇 .................................................... 8 SPWM 采樣方法選擇 ............................................... 10 3 部分電路設(shè)計(jì) ........................................................... 11 IGBT 三 相橋式逆變電路 ............................................... 11 脈寬控制電路的設(shè)計(jì) ................................................. 12 SG3524 芯片 ..................................................... 12 調(diào)制波及載波的產(chǎn)生 ............................................. 13 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) ..................................................... 14 IR2110 芯片 ..................................................... 14 驅(qū)動(dòng)電路 ....................................................... 14 LC 濾波 ............................................................ 15 變壓器升壓模塊 .................................................... 16 4 系統(tǒng)元件有關(guān)參數(shù)的計(jì)算 ................................................. 17 開(kāi)關(guān)管和二極管的選擇 ............................................... 17 L、 C 濾波器的設(shè)計(jì) .................................................. 17 變壓器參數(shù)設(shè)計(jì) ..................................................... 18 5 基于 MATLAB 的原理仿真 .................................................. 19 結(jié)束語(yǔ) ................................................................... 22 參考文獻(xiàn) ................................................................. 24 武漢理工大學(xué)《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 摘要 本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是一個(gè)輸入 220V 直流，輸出電壓 220V，容量為 3KVA 的電壓型 三相逆變器，該三相逆變器是基于 DSP 的 SPWM 調(diào)制設(shè)計(jì)。 要求完成的主要任務(wù) : （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求） 設(shè)計(jì)容量為 3KVA 的三相逆變器，要求達(dá)到： 輸出 220V 三相交流電。 完成總電路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件部分包括輔助電源模塊，IGBT 三相逆變橋模塊，三相逆變驅(qū)動(dòng)模塊，電壓檢測(cè)模塊，過(guò)流檢測(cè)模塊，后級(jí)升壓濾波模塊， DSP 最小系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ： DSP、逆變器、 IGBT、 SPWM 武漢理工大學(xué)《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 1 設(shè)計(jì)意義及要求 設(shè)計(jì)意義 與整流相對(duì)應(yīng)，把直流電變成交流電稱(chēng)為逆變。有人甚至說(shuō)，電力電子技術(shù)早期曾處在整流器時(shí)代，后來(lái)則進(jìn)入逆變器時(shí)代。 雖然在控制方法上已經(jīng)趨于成熟，但有些控制方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)仍很困難。 完成總電路設(shè)計(jì)。 自從 50 年代硅晶閘管問(wèn)世以后，功率半導(dǎo)體器件的研究工作者為達(dá)到理想目標(biāo)做出了不懈的努力，并已取得了世人矚目的成就。IGBT 的迅速發(fā)展，又激勵(lì)了人們對(duì)綜合功率 MOSFET 和晶閘管兩者功能的新型功率器件—— MOSFET 門(mén)控晶閘管的研究。近十幾年來(lái)，由于自關(guān)斷器件的飛速發(fā)展，晶閘管的應(yīng)用領(lǐng)域有所縮小，但是，由于它的高電壓、大電流特性，它在高壓直流（ HVDC）、靜止無(wú)功補(bǔ)償（ SVC）、大功率直流電源及超大功率和高壓變頻調(diào)速應(yīng)用方面仍然占有十分重要的地位。為了滿(mǎn)足電力系統(tǒng)對(duì) lGVA 以上的三相逆變功率電壓源的需要，近期很有可能開(kāi)發(fā)出10000A、 12020V 的 GTO，并有可能解決 30 多個(gè)高壓 GTO 串聯(lián)的技術(shù)，可望使電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用再上一個(gè)臺(tái)階。因此可以認(rèn)為，在大功率 MCT問(wèn)世以前， IGCT 將成為高功率高電壓低頻變流器，特別是在電力工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中的優(yōu)選大功率器件。第二階段，主要是應(yīng)用自關(guān)斷器件，例如 GTO、 BJT、功率 MOSFET、 IGBT 等和普遍采用 PWM 控制技術(shù) 。DSP 芯片的功能日益強(qiáng)大，性能價(jià)格比不斷上升，開(kāi)發(fā)手段不斷改進(jìn)。 三相逆變?cè)斫榻B 用三個(gè)單相逆變電路可以組合成一個(gè)三相逆變電路，但在三相逆變電路中，應(yīng)用最武漢理工大學(xué)《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 廣的還是三相橋式逆變電路。N 。 PWM 控制技術(shù)最重要的理論基礎(chǔ)是面積等效原理，即沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。 可知如果給出了逆變電路正弦波輸出頻率，幅值和半個(gè)周期內(nèi)的脈沖數(shù)， PWM 波形中各脈沖的寬度和間隔就可以準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái)。 PWM 波形可分為等幅 PWM 波和不等幅 PWM 波兩種，由直流電源產(chǎn)生的 PWM 波通常是等幅 PWM波。 SPWM 控
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