電力電子課程設計---直流電動機的斬波調速設計

1、<p>　　電力電子技術課程設計報告</p><p>　　直流電動機的斬波調速設計</p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　學 生： </b></p><p><b>　　學 號： </b></p>&l

2、t;p><b>　　專 業(yè)： </b></p><p><b>　　班 級： </b></p><p><b>　　設計日期： </b></p><p><b>　　2012年12月</b></p><p>　　自動化學院2010級自動化

3、專業(yè)</p><p>　　電力電子技術課程設計任務書</p><p>　　一、課程設計的教學目的和任務</p><p>　　電力電子技術是研究利用電力電子器件、電路理論和控制技術，實現(xiàn)對電能的控制、變換和傳輸?shù)目茖W，其在電力、工業(yè)、交通、通信、航空航天等很多領域具有廣泛的應用。電力電子技術不但本身是一項高新技術，而且還是其它多項高新技術發(fā)展的基礎。因此，提高學生的電

4、力電子領域綜合設計和綜合應用能力是教學計劃中必不可少的重要一環(huán)。</p><p>　　通過電力電子技術的課程設計達到以下幾個目的：</p><p>　　1、培養(yǎng)學生文獻檢索的能力，特別是如何利用Intel網(wǎng)檢索需要的文獻資料。</p><p>　　2、培養(yǎng)學生綜合分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。</p><p>　　3、培養(yǎng)學生運用知識的

5、能力和工程設計的能力。</p><p>　　4、提高學生的電力電子裝置分析和設計能力。</p><p>　　5、提高學生課程設計報告撰寫水平。</p><p>　　二、課程設計的基本要求</p><p>　　1. 教師確定方向，在教師的指導下，學生自立題目</p><p><b>　　注意事項：</b&

6、gt;</p><p>　　① 所立題目必須是某一電力電子裝置或電路的設計，題目難度和工作量要適應在一周內完成，題目要結合工程實際。學生也可以選擇規(guī)定題目方向外的其他電力電子裝置設計，如開關電源、鎮(zhèn)流器、UPS電源等，但不允許選擇其他班題目方向的內容設計（復合變換除外）。</p><p>　?、?通過圖書館和Intel網(wǎng)廣泛檢索和閱讀自己要設計的題目方向的文獻資料，確定適應自己的課程設計題

7、目。自立題目后，首先要明確自己課程設計的設計內容。要給出所要設計裝置（或電路）的主要技術數(shù)據(jù)（如輸入技術數(shù)據(jù)，輸出技術數(shù)據(jù)，裝置容量的大小以及裝置要具有哪些功能）。如：</p><p>　　直流電動機調壓調速可控整流電源設計</p><p>　　首先闡述清楚調壓調速可控整流電源要完成的功能</p><p>　　然后給出主要技術數(shù)據(jù)</p><p&

8、gt;<b>　　輸入交流電源：</b></p><p>　　三相380V10% f=50Hz</p><p><b>　　直流輸出電壓：</b></p><p><b>　　0~220V</b></p><p>　　50~220V范圍內，直流輸出電流額定值100A</

9、p><p>　　直流輸出電流連續(xù)的最小值為10A</p><p><b>　　設計內容：</b></p><p>　　整流電路的選擇（方案的論證）</p><p>　　整流變壓器額定參數(shù)的計算</p><p>　　晶閘管電流、電壓額定的選擇</p><p>　　平波電抗器電感值

10、的計算 （主要參數(shù)計算）</p><p><b>　　保護電路的設計</b></p><p><b>　　觸發(fā)電路的設計</b></p><p>　　2. 在整個設計中要注意培養(yǎng)靈活運用所學的電力電子技術知識和創(chuàng)造性的思維方式以及創(chuàng)造能力。要求具體電路方案的選擇必須有論證說明，要說明其有哪些特點。具體電路元器件的選擇

11、應有計算和說明。課程設計從確定方案到整個系統(tǒng)的設計，必須在檢索、閱讀及分析研究大量的相關文獻的基礎上，經過刨析、提煉，設計出所要求的電路（或裝置）。課程設計中要不斷提出問題，并給出這些問題的解決方法和自己的研究體會。（注意：所確定的主電路方案如果沒有論證說明，成績不能得優(yōu)；設計報告最后給出設計中所查閱的參考文獻最少不能少于5篇，且文中有引注，否則也不能得優(yōu)）。</p><p>　　3. 在整個設計中要注意培養(yǎng)獨

12、立分析和獨立解決問題的能力。要求學生在教師的指導下，獨力完成所設計的系統(tǒng)主電路和控制電路等詳細的設計（包括計算和器件選型），嚴禁抄襲。</p><p>　　4. 課題設計的主要內容是主電路的設計，主電路的分析說明，主電路元器件的計算和選型，以及控制電路設計。</p><p>　　5. 課題設計報告要求圖表規(guī)范，文字通順，邏輯性強。</p><p>　　6. 課

13、題設計報告字數(shù)要求為6000字左右。（A4紙打印8頁左右）</p><p>　　三、課程設計的工作計劃</p><p>　　課程設計時間6天。第1天上午，指導教師向學生講授課程設計的目的、任務、設計方法和注意事項。第1天下午和第2天學生到圖書館和Intel網(wǎng)上按照指導教師的要求查找所需要的文獻，并在閱讀分析中確定自己的研究題目、技術數(shù)據(jù)和設計內容，交指導教師審閱。第3天學生的主要任務是確定

14、方案。第4天至第6天，學生的任務是綜合所學知識，進行主電路和控制電路的設計，在老師指導下撰寫課程設計報告。</p><p><b>　　四、各班的題目方向</b></p><p>　　1班題目方向：相控整流技術的工程應用</p><p>　　2班題目方向：交流調壓或調功技術的工程應用</p><p>　　3班題目方向：斬

15、波技術的工程應用</p><p>　　4班題目方向：無源逆變技術的工程應用</p><p>　　注：星期五檢查所有學生課程設計報告的題目和規(guī)范性，指出修改內容。17周星期一提交所有畢業(yè)設計打印報告和電子檔（要求同時提交參考文獻中小論文和碩士論文的電子檔）</p><p><b>　　目錄</b></p><p><

16、b>　　1引言1</b></p><p><b>　　2 技術參數(shù)2</b></p><p>　　2.1 主要技術數(shù)據(jù)2</p><p>　　3 總體結構及電路設計3</p><p>　　3.1電路結構說明3</p><p>　　3.2主電路的設計3</p>

17、;<p>　　3.3直流供電電路6</p><p>　　3.4信號發(fā)生電路的設計7</p><p>　　3.5 IGBT驅動電路選8</p><p>　　3.6保護電路10</p><p>　　1．過電流保護電路：10</p><p>　　2．過電壓保護10</p><p&

18、gt;　　4電路參數(shù)計算11</p><p>　　4.1參數(shù)計算11</p><p>　　4.2器件的選取11</p><p>　　5 課程設計總結及體會12</p><p><b>　　6參考文獻12</b></p><p><b>　　1引言</b></p

19、><p>　　電力電子技術在現(xiàn)代化社會的建設中的應用起著重要作用并得到飛躍性的發(fā)展。直流斬波器作為一種電力電子器件，也必定隨著直流電的廣泛應用而顯得異常重要。直流斬波器廣泛應用于生產、生活等實際情況當中，從中國大面積，多人口，低技術，少能源等國情出發(fā)，大力發(fā)展直流電技術，結合電力電子技術，這對改善我國科技現(xiàn)狀水平，提高經濟效益將起著重要作用。</p><p>　　電力投資的持續(xù)增長，因此直流斬

20、波器在電力電子行業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，它的傳統(tǒng)領域和新領域節(jié)前景非常廣闊。目前,市場上用的最多的MOSFET直流斬波器,它是屬于全控型斬波器，它的主導器件采用國際上先進的電力電子器件MOSFET，由門極電壓控制，從根本上克服了晶閘管斬波器及GTR 斬波器的缺點。</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，新技術不斷出現(xiàn)，現(xiàn)在最領先的直流斬波技術主要包括VRM技術、軟開關技術和高頻磁技術。直流斬波器的應用范圍非常廣泛。它

21、最初用途是傳動控制，但目前應用的新領域是開關電源。前者是斬波電路應用的傳統(tǒng)領域，后者則是斬波電路應用的新領域。而高頻、大功率、高可靠性開關電源是當今電源變換技術發(fā)展的重要方向之一。</p><p>　　研究直流斬波器有著深遠的意義，它不僅能夠大大改善各種機車的調速系統(tǒng)，為其提高安全、快速、低損耗的調速裝置，還可以為世界能源危機帶來曙光，解決目前國際能源所帶來的各種問題。</p><p>　

22、　直流電機斬波調速原理是利用可控硅整流調壓來達直流電機調速的目的，利用交流電相位延遲一定時間發(fā)出觸發(fā)信號使可控硅導通即為斬波，斬波后的交流電經電機濾波后其平均電壓隨斬波相位變化而變化。為了達到控制直流電機目的，在控制回路加入了速度、電壓、電流反饋環(huán)路和PID調節(jié)器來防止電機由于負載變化而引起的波動和對電機速度、電壓、電流超常保護。</p><p><b>　　2 技術參數(shù)</b></p

23、><p>　　2.1 主要技術數(shù)據(jù)</p><p>　　1.電網(wǎng)供電電壓： 單相220V交流電；</p><p>　　2.電網(wǎng)供電頻率： 50Hz；</p><p>　　3.變壓器二次側電壓 26.7V直流電</p><p>　　3.整流輸出電壓： 24V直流電</p><p>

24、　　4.斬波電路輸入電壓：12V</p><p><b>　　5魚缸直流水泵功耗</b></p><p>　　3 總體結構及電路設計</p><p><b>　　3.1電路結構說明</b></p><p>　　整體電路接入220V交流的家用電網(wǎng)中，通過整流電路將交流電轉變?yōu)橹绷麟?，再經直流斬波電路進

25、行降壓處理，使其可以滿足電機的輸入要求，從而帶動所需負載。</p><p>　　整流電路采用全橋整流技術，為使電壓質量高，進行一定的濾波，減小波紋，得到穩(wěn)定的直流電壓。由于電機的額定電壓值較小，所以需要采用降壓斬波電路，使得整流電路的輸出電壓值下降到額定值。</p><p>　　圖1 電路結構說明圖</p><p><b>　　3.2主電路的設計<

26、;/b></p><p>　　主電路是一個基于IGBT降壓直流斬波電路，可通過IGBT的通斷，控制電機兩端電壓的變化，而達到直流調速的目的。它是整個斬波電路的核心，降壓過程就由此模塊完成。其圖如下圖所示。</p><p>　　圖2 主電路原理圖</p><p>　　如圖，IGBT在控制信號的作用下開通與關斷。開通時，二極管截止，電流io流過大電感L，電源給

27、電感充電，同時為負載供電。而IGBT截止時，電感L開始放電為負載供電，二極管VD導通，形成回路。IGBT以這種方式不斷重復開通和關斷，而電感L足夠大，使得負載電流連續(xù)，而電壓斷續(xù)。從總體上看，輸出電壓的平均值減小了。輸出電壓與輸入電壓之比α由控制信號的占空比來決定。這也就是降壓斬波電路的工作原理。</p><p>　　降壓斬波的典型波形如下圖所示</p><p>　　圖 3 降壓電路波形

28、圖</p><p>　　圖1中的負載為電動機，是一種放電動式負載。反電動勢負載有電流斷續(xù)和電流連續(xù)兩種工作狀態(tài)。分別入圖3中b）和a）所示。</p><p>　　無論哪一種情況，輸出電壓的平均值都與負載無關，其大小為：</p><p>　　T表示周期，表示導通的時；表示截止的時間 ；α表示導通時間占空比。</p><p>　　對于輸出電流，當

29、Uo>E時電流連續(xù)，輸出電流平均值大小為： </p><p>　　當Uo<E時，電流既無法通過IGBT也無法通過二極管。于是便出現(xiàn)了電流斷續(xù)的現(xiàn)象。一般不希望出現(xiàn)電流斷續(xù)的現(xiàn)象，因此需要通過控制信號占空比的調節(jié)來維持負載的電流。</p><p>　　對降壓斬波電路進行解析 </p><p>　　基于分時段線性電路這一思想，按V處于通態(tài)和處于斷態(tài)兩個過程來

30、分析，初始條件分電流連續(xù)和斷續(xù)。</p><p>　　在V處于通態(tài)期間，設負載電流為，可列出如下方程：</p><p>　　設此階段電流初值為，τ=L/R,解上式得</p><p>　　在V處于斷態(tài)期間，設負載電流為，可列出如下方程：</p><p>　　設此階段電流初值為，解上式得</p><p><b>

31、　　當電流連續(xù)時，有</b></p><p><b>　　電流連續(xù)時得出</b></p><p><b>　　（1）</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　式中 ，，，</b></p>&

32、lt;p>　　和分別是負載電流瞬時值的最小值和最大值。 </p><p>　　把式（1）和式（2）用泰勒級數(shù)近似，可得 </p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　平波電抗器L為無窮大，此時負載電流最大值、最小值均等于平均值。 </p><p>　　式（3）所示的關系還可從能量傳遞關系簡單地

33、推得，一個周期中，忽略電路中的損耗，則電源提供的能量與負載消耗的能量相等，即</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　假設電源電流平均值為，則有 </p><p>　　其值小于等于負載電流，由上式得 </p><p>　　即輸出功率等于輸入功率，可將降壓斬波器看作直流降壓變壓器。<

34、;/p><p>　　電流斷續(xù)時有，且時，，可以得出</p><p>　　當時，電路為電流斷續(xù)工作狀態(tài)， 是電流斷續(xù)的條件，即</p><p><b>　　輸出電壓平均值為</b></p><p><b>　　負載電流平均值為</b></p><p><b>　　3.3直

35、流供電電路</b></p><p>　　生活中現(xiàn)有的都為交流電，所以斬波電路的輸入電壓需由交流電經整流得到。本設計采用橋式電路整流：由四個二極管組成一個全橋整流電路.由整流電路出來的電壓含有較大的紋波，電壓質量不太好，故需要進行濾波。本電路采用RL低通濾波器（通過串聯(lián)一個電感，濾除電流的高次諧波，并聯(lián)一個電容濾除電壓的高次諧波），以減小紋波。圖如下圖3所示：</p><p>　

36、　圖4 直流供電電路</p><p>　　輸入端接220V、50Hz的市電，進過變壓器T1（原線圈/副線圈為8.25）后輸出26.7V、50Hz。當同名端為正時D1、D4導通，D2、D3截止，電壓上正下負。當同名端為負時D1、D4截止，D2、D3導通，電壓同樣是上正下負，從而實現(xiàn)整流。電感具有電流不能突變，通直流阻交流特性，因此串聯(lián)一個電感可以提高直流電壓品質。而電容具有電壓不能突變，通交流阻直流特性，因此并

37、聯(lián)一個大電容可以濾除雜波，減小紋波。結合兩種元器件的特性，組成上圖整流電路，可以得到比較理想的直流電壓（幅值為24V左右）。</p><p>　　由于采用不可控器件，則計算公式相當于可控期間的α=0時的計算公式，即：</p><p><b>　　所以有</b></p><p>　　其中整流輸如U=110V，E為整流輸出電壓（斬波電路的輸入電壓）

38、。</p><p>　　3.4信號發(fā)生電路的設計</p><p>　　1）晶閘管觸發(fā)電路的作用是產生符合要求的門極觸發(fā)電路，保證晶閘管在需要的時刻由阻斷轉為導通。</p><p>　　晶閘管觸發(fā)電路應滿足以下要求：</p><p>　　1.觸發(fā)脈沖的寬度應保證晶閘管可靠導通。</p><p>　　2.觸發(fā)脈沖應有足夠的

39、幅度，對戶外寒冷場合，脈沖電流的幅度應增大為器件最大觸發(fā)電流的3~5倍，脈沖前沿的陡度也需增加。</p><p>　　3.所提供的觸發(fā)脈沖應不超過晶閘管門極的電壓、電流和功率定額，且在門極伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域之內。</p><p>　　4.應有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。</p><p>　　2）信號發(fā)生電路，是整個電路的控制電路，是整個電路

40、的關鍵部分。沒有這部分，就沒法實現(xiàn)斬波電路的控制，實現(xiàn)直流電機的調速。通過可調節(jié)的信號產生的電路，產生相應的信號，通過IGBT的驅動電路來控制IGBT的通斷，實現(xiàn)直流斬波，就能達到直流電動機調速的目的。</p><p><b>　　圖5 </b></p><p>　　3.5 IGBT驅動電路選</p><p>　　IGBT是電壓型控制器件，

41、為了能使IGBT安全可靠地開通和關斷．其驅動電路必須滿足以下的條件：</p><p>　　IGBT的柵電容比VMOSFET大得多，所以要提高其開關速度，就要有合適的門極正反向偏置電壓和門極串聯(lián)電阻。</p><p><b>　　（1）門極電壓</b></p><p>　　任何情況下，開通狀態(tài)的柵極驅動電壓都不能超過參數(shù)表給出的限定值（一般為20

42、v），最佳門極正向偏置電壓為15v土10％。這個值足夠令IGBT飽和導通；使導通損耗減至最小。雖然門極電壓為零就可使IGBT處于截止狀態(tài)，但是為了減小關斷時間，提高IGBT的耐壓、耐量和抗干擾能力，一般在使IGBT處于阻斷狀態(tài)時．可在門極與源極之間加一個-5~-15v的反向電壓。</p><p>　?。?）門極串聯(lián)電阻心</p><p>　　選擇合適的門極串聯(lián)電阻對IGBT的驅動相當重要。

43、</p><p>　　IGBT的輸入阻抗高壓達109~1011，靜態(tài)時不需要直流電流．只需要對輸入電容進行充放電的動態(tài)電流。其直流增益可達108~109，幾乎不消耗功率。為了改善控制脈沖的前后沿陡度和防止振蕩，減少IGBT集電極大的電壓尖脈沖，需在柵極串聯(lián)電阻，當增大時，會使IGBT的通斷時間延長，能耗增加；而減少RF又會使增高，可能損壞IGBT。因此應根據(jù)IGBT電流容量和電壓額定值及開關頻率的不同，選擇合適的

44、，一般選心值為幾十歐姆至幾百歐姆。具體選擇時．要參考器件的使用手冊。</p><p>　　（3）驅動功率的要求</p><p>　　IGBT的開關過程要消耗一定的來自驅動電源的功耗，門極正反向偏置電壓之差為，工作頻率為f，柵極電容為，則電源的最少峰值電流為：</p><p>　　驅動電源的平均功率為：</p><p><b>　　I

45、GBT的過流保護</b></p><p>　　IGBT的過流保護就是當上、下橋臂直通時，電源電壓幾乎全加在了開關管兩端，此時將產生很大的短路電流，IGBT飽和壓降越小，其電流就會越大，從而損壞器件。當器件發(fā)生過流時，將短路電流及其關斷時的I—V運行軌跡限制在IGBT的短路安全工作區(qū)，用在損壞器件之前，將IGBT關斷來避免開關管的損壞。</p><p>　　本設計采用了一個具有過

46、流保護功能的光耦隔離的，如下圖。</p><p>　　圖6 IGBT驅動和過流保護電路</p><p>　　圖6中，高速光耦6N137實現(xiàn)輸入輸出信號的電氣隔離，能夠達到很好的電氣隔離，適合高頻應用場合。驅動主電路采用推挽輸出方式，有效地降低了驅動電路的輸出阻抗，提高了驅動能力，使之適合于大功率IGBT的驅動，過流保護電路運用退集電極飽和原理，在發(fā)生過流時及時的關斷IGBT，其中V1、V

47、3、V4構成驅動脈沖放大電路。V1和R5構成一個射極跟隨器，該射極跟隨器提供了一個快速的電流源，減少了功率管的開通和關斷時間。利用集電極退飽和原理，D1、R6、R7和V2構成短路信號檢測電路．其中D1采用快速恢復二極管，為了防止IGBT關斷時其集電極上的高電壓竄入驅動電路。為了防止靜電使功率器件誤導通，在柵源之間并接雙向穩(wěn)壓管D3和D4。如是IGBT的門極串聯(lián)電阻。</p><p><b>　　正常工作

48、時：</b></p><p>　　當控制電路送來高電平信號時，光耦6N137導通，V1、V2截止，V3導通而V4截止，該驅動電路向IBGT提供+15V的驅動開啟電壓，使IGBT開通。</p><p>　　當控制電路送來低電平信號時，光耦6N137截至，VI、V2導通。V4導通而v3截止，該驅動電路向IBGT提供-5v的電壓，使IGBT關閉。</p><p&g

49、t;<b>　　當過流時：</b></p><p>　　當電路出現(xiàn)短路故障時，上、下橋直通此時+15V的電壓幾乎全加在IGBT上．產生很大的電流，此時在短路信號檢測電路中v2截止，A點的電位取決于D1、R6、R7和Vces的分壓決定，當主電路正常工作時，且IGBT導通時，A點保持低電平，從而低于B點電位。所有A1輸出低電平，此時V5截止，而c點為高電平，所以正常工作時。輸入到光耦6N137的

50、信號始終和輸出保持一致。當發(fā)生過流時，IGBT集電極退飽和，A點電位升高，當高于B電位（即是所設置的電位）時，即是當電流超過設計定值時，A1翻轉而輸出高電平，V5導通，從而將C點的電位箝在低電位狀態(tài)，使與門4081始終輸出低電平，即無論控制電路送來是高電平或是低電平，輸人到光耦6N137的信號始終都是低電平，從而關斷功率管。從而達到過流保護。直到將電路的故障排除后，重新啟動電路。</p><p><b>

51、;　　3.6保護電路</b></p><p>　　1．過電流保護電路：</p><p>　　晶閘管設備產生過電流的原因可以分為兩類:一類是由于整流電路內部原因, 如整流晶閘管損壞, 觸發(fā)電路或控制系統(tǒng)有故障等; 其中整流橋晶閘管損壞類較為嚴重, 一般是由于晶閘管因過電壓而擊穿,造成無正、反向阻斷能力，它相當于整流橋臂發(fā)生永久性短路，使在另外兩橋臂晶閘管導通時，無法正常換流，因而

52、產生線間短路引起過電流.另一類則是整流橋負載外電路發(fā)生短路而引起的過電流，這類情況時有發(fā)生，因為整流橋的負載實質是逆變橋, 逆變電路換流失敗，就相當于整流橋負載短路。另外，如整流變壓器中心點接地，當逆變負載回路接觸大地時，也會發(fā)生整流橋相對地短路。</p><p>　　1）對于第一類過流，即整流橋內部原因引起的過流，以及逆變器負載回路接地時，可以采用第一種保護措施，最常見的就是接入快速熔短器的方式。</p&

53、gt;<p>　　圖7 晶閘管過電流保護電路</p><p>　　2）對于第二類過流，即整流橋負載外電路發(fā)生短路而引起的過電流，則應當采用電子電路進行保護。</p><p><b>　　2．過電壓保護：</b></p><p>　　晶閘管電路中可能發(fā)生的過電壓可分為外因過電壓和內因過電壓兩類。外因過電壓主要來自雷擊和系統(tǒng)中的操

54、作過程等外部原因。內因過電壓主要來自晶閘管內部的開關過程。，包括換相過電壓和關斷過電壓。</p><p>　　晶閘管電路過電壓保護主要防止內因過電壓，一般情況下，外因過電壓出現(xiàn)的幾率比較小，這里主要分析內因過電壓的電路設計。</p><p>　　晶閘管內因過電壓保護電路如圖所示。</p><p>　　圖8 晶閘管過電壓保護電路</p><p&

55、gt;　　這種保護電路能有效的抑制內因過電壓，從而保護晶閘管不受損壞。這種電路一般和di/dt抑制電路串聯(lián)使用，從而更好的保護晶閘管，如下圖。</p><p>　　圖9 晶閘管過電壓、di/dt抑制保護電路</p><p>　　如圖所示，V開通時刻緩沖電容Cs先通過Rs向V放電，使電流iC先上一個臺階，以后因為有di/dt抑制電路的Li，iC的上升速度減慢。Ri、VDi是在V關斷時刻

56、為Li中的磁場能量提供放電回路設置的。在V關斷時，負載電流通過VDs向Cs分流，減輕了V的負擔，抑制了du/dt和過電壓。</p><p><b>　　4電路參數(shù)計算</b></p><p><b>　　4.1參數(shù)計算</b></p><p>　　為了確保整體電路的安全性能，按照泵的最大電流計算。</p>&

57、lt;p>　　1.斬波電路:假設忽略水泵的內阻r及。則電阻R=34.3Ω</p><p><b>　　令由則</b></p><p>　　2.整流電路：其中則</p><p>　　3.變壓器：則變壓器的一次側和二次側的扎數(shù)比為8.25</p><p><b>　　4.2器件的選取</b><

58、;/p><p>　　1.斬波電路：電阻R=34.3Ω二極管的最大承受電壓為24*2=48V</p><p>　　晶閘管的最大承受電壓為24*3=72V，最大的承受電流為0.35*2=0.7A</p><p>　　2.整流電路：二極管的最大承受電壓為0.5U1=13.35V</p><p>　　5 課程設計總結及體會</p><

59、p>　　隨著人類社會的進步，我們的生活越來越便捷，工作之余會找些自己喜歡的事情來做，對于生活在都是里的人來說，養(yǎng)魚就是一種很好的生活方式，可以為勞累的人提供一種防松的方式，同時還可以陶冶人的情操，鍛煉人的意志。如何養(yǎng)好魚就成為了一個需要解決的問題，尤其是水的問題，為節(jié)約能源，做到循環(huán)利用水就是很好的辦法。因此設計了這個水循環(huán)系統(tǒng)。就其中有關斬波的技術進行分析與設計。</p><p>　　直流電機轉速控制可分

60、為勵磁控制法與電樞電壓控制法。勵磁控制法是控制磁通，其控制功率小，低速時受到磁飽和限制，高速時受到換向火花和換向器結構強度的限制，而且由于勵磁線圈電感較大動態(tài)響應較差，所以這種控制方法用得很少。大多數(shù)應用場合都使用電樞電壓控制法。隨著電力電子技術的進步，改變電樞電壓可通過多種途徑實現(xiàn)，其中，直流斬波便是常用的改變電樞電壓的一種調速方法。</p><p>　　直流斬波調速控制的基本原理是按一個固定頻率來接通和斷開電

61、源，并根據(jù)需要改變一個周期內接通和斷開的時間比(占空比)來改變直流電機電樞上電壓的"占空比"，從而改變平均電壓，控制電機的轉速。在脈寬調速系統(tǒng)中，當電機通電時其速度增加，電機斷電時其速度減低。只要按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時間，即可控制電機轉速。而且采用直流斬波技術構成的無級調速系統(tǒng)．啟停時對直流系統(tǒng)無沖擊，并且具有啟動功耗小、運行穩(wěn)定的特點。</p><p>　　通過本次設計，讓我在大概學

62、習課本知識的基礎上又得到了進一步的深化。開始拿到題目，腦子里沒有解決問題的思路，到后來開始認真學習課本以及以前課程設計的方法和解決問題的方法，經過自己的仔細分析和計算，最終得到想要的結果，讓我感到一絲的欣慰。</p><p>　　在本次課程設計中，我學習了以前的沒有注意到的內容并溫故了很多科目和軟件的使用。使用WORD畫出調速系統(tǒng)的電路框圖以及電路圖。此外去圖書館查找關于課設的知識以及上網(wǎng)認真查找芯片資料，所有的

63、這些都讓我受益匪淺。讓我進一步知道當遇到未知問題時，我可以用各種途徑最終解決難題，在以后的學習和工作中，我也將繼續(xù)貫徹這種方法。</p><p>　　在設計過程中總會遇到各種的難題，比如對保護電路的設計，經過各種嘗試最后得到了想要的結果，我的耐心在這個過程中逐步建立起來。為以后的工作積累了經驗，增強了信心。</p><p><b>　　6參考文獻</b></p&

64、gt;<p>　　[1]王兆安、黃俊《電力電子技術》北京：機械工業(yè)出版社，2012</p><p>　　[2]王維平《現(xiàn)代電力電子技術及應用》東南大學出版社，1999 </p><p>　　[3]葉斌《電力電子應用技術及裝置》鐵道出版社，1999</p><p>　　[4]《基于IGBT直流斬波電機調速系統(tǒng)》遼寧工程技術大學，作者待查</p>