浅析电力电子技术课程设计

电力电子技术课程设计指导书一、课程设计的总体目标电力电子技术课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立完成查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告的能力，使学生进一步加深对变流电路基本理论的理解和基本技能的运用，为今后的学习和工作打下坚实的基础。电力电子技术课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。通过设计能够使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。二、适用专业、答疑地点及时间适用专业：自动化。答疑地点：01517教室答疑时间：二本：2011年1月4、5、7日8-12时三本：2011年1月4、5、7日13-17时三、先修课程电路、电子技术、电机拖动四、课程设计课时分配课程设计时间为 1 周：调研，查资料 1 天。总体方案设计 1 天。单元电路设计 3 天（画原理图，参数计算）。撰写设计说明书及验收 1 天。五、课程设计的总体要求熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。广泛收集相关技术资料。独立思考、刻苦钻研、严禁抄袭。按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。六、课程设计的内容明确设计任务，对所要设计的任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。制定设计方案进行具体设计单元电路的设计参数计算器件选择绘制电路原理图撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素质的一个重要环节。课程设计报告的具体要求如下：（1）格式（字体、字号、字形、图号、表号）必须符合模版要求。（2）字数（含图、表）不少于4000字（A4纸大约12页）。（3）文字、公式和表格必须打印，电路图、波形图和特性曲线必须手工绘制。（4）必须于2011年1月7日前，由学生本人亲手交给指导教师。（5）课程设计任务书由学生本人手工填写，设计起止日期：2011.1.37.（6）课程设计报告封面日期：2011.1.7.课程设计报告的主要内容如下：课题名称设计的任务、指标内容及要求，应完成的任务。设计方案选择及论证。总体电路的功能框图及其说明。功能块及单元电路的设计、计算与说明。总体电路原理图及其说明。所用的全部元器件型号参数等。收获、体会及改进想法等。主要参考文献。七、课程设计的成绩评定1）课程设计成绩主要根据以下几方面来评定：设计方案的正确性、先进性与创新性。关键电路设计与计算的正确性。分析问题和解决问题的能力。课题的完成情况。课程设计报告的撰写水平。课程设计过程中的学习态度与工作精神。2）按优、良、中、及格、不及格五级分制记分。成绩由指导教师根据学生的设计说明书及其设计期间的表现来评定，并附有指导教师评语。八、课程设计基本选题（一）课题一 单相半波可控整流电路设计1）简述单相半波整流电路是电力电子电路的常用电路之一，主要由主电路、触发电路和保护电路等几大部分组成，电路见参考资料1的43页。2）设计任务（主要技术指标）、内容及要求输入电压：单相交流220伏、50赫兹。输出功率：1kw用集成电路组成触发电路。负载性质：电阻、电阻电感。对电路进行设计、计算与说明。计算所用元器件型号参数。3）思考题1、如果晶闸管短路，会出现什么情况。2、如果晶闸管开路，会出现什么情况。3电阻负载和电阻电感负载时，触发角的移项范围是多少。（二）课题二 单相桥式可控整流电路设计1）简述单相桥式可控整流电路是电力电子电路的常用电路之一，主要由主电路、触发电路和保护电路等几大部分组成，电路见参考资料1的45页。2）设计的任务、指标内容及要求1输入电压：单相交流220伏、50赫兹。2输出功率：1kw3用集成电路组成触发电路。4负载性质：电阻、电阻电感。5对电路进行设计、计算与说明。6计算所用元器件型号参数。3）思考题1、如果有一只晶闸管短路，会出现什么情况。2、如果有一只晶闸管开路，会出现什么情况。3每只晶闸管承受的正反向电压是否相同。4电阻负载和电阻电感负载时，触发角的移项范围是多少。（三）课题三 三相半波可控整流电路设计1）简述三相半波整流电路是电力电子电路的常用电路之一，主要由主电路、触发电路和保护电路等几大部分组成，电路见参考资料1的51页。2）设计的任务、指标内容及要求1输入电压：三相交流380伏、50赫兹。2输出功率：2KW；输出电压：100V3用集成电路组成触发电路。4负载性质：电阻、电阻电感。5对电路进行设计、计算与说明。6计算所用元器件型号参数。3）思考题1、每只晶闸管承受的正反向电压是否相同。2、电阻负载和电阻电感负载时，触发角的移项范围是多少。3、电阻电感负载,R由大变小电流脉动情况如何变化，为什么？（四）课题四 三相桥式可控整流电路设计1）简述三相桥式可控整流电路是电力电子电路的常用电路之一，主要由主电路、触发电路和保护电路等几大部分组成，电路见参考资料一的194页。2）设计的任务、指标内容及要求1输入电压：三相交流380伏、50赫兹。2输出功率：1KW；输出电压：100V。3用集成电路组成触发电路。4负载性质：电阻、电阻电感。5对电路进行设计、计算与说明。6计算所用元器件型号参数。3）思考题1、每只晶闸管承受的正反向电压是否相同。2、电阻负载和电阻电感负载时，触发角的移项范围是多少。3、电阻电感负载,R由大变小电流脉动情况如何变化，为什么？（五）课题五 直流斩波电路设计1）简述直流斩波电路是电力电子电路的常用电路之一，主要由主电路、控制电路和保护电路等几大部分组成，电路见参考资料1的195页。2）设计的任务、指标内容及要求1输入电压：单相交流220伏、50赫兹。2输出功率：500W；输出电压：DC（050）V。3用集成电路组成控制电路。4负载性质：电阻。5对电路进行设计、计算与说明。6计算所用元器件型号参数。3）思考题1、每只管承受的正反向电压是多少。2、电阻负载时电流如何变化，为什么？（六）课题六 单相交流调压电设计1）简述单相交流调压电路是电力电子电路的常用电路之一，主要由主电路、控制电路和保护电路等几大部分组成，电路见参考资料一的196页。2）设计的任务、指标内容及要求1输入电压：单相交流220伏、50赫兹。2输出功率：1KW；输出电压：AC(0100)V。3用集成电路组成触发电路。4负载性质：电阻、电阻电感。5对电路进行设计、计算与说明。6计算所用元器件型号参数。3）思考题1、每只管承受的正反向电压是多少。2、电阻负载时电流如何计算。（七）课题七 直流电机调速电路设计1）简述直流电机调速电路是电力电子电路的常用电路之一，主要由主电路、控制电路和保护电路等几大部分组成，改变触发角，可改变直流电压，达到调速的目的。电路见参考资料3的127页。2）设计的任务、指标内容及要求1输入电压：单相交流220伏、50赫兹。2电机功率：1.1KW；额定电压：110V。3用集成电路组成触发电路。4负载性质：直流电机。5移相电压：010V6移相法范围：1707调速比2018对电路进行设计、计算与说明。9计算所用元器件型号参数。3）思考题1、在什么情况下需加电抗器。（八）课题八 晶闸管可控整流触发组件设计1）简述晶闸管触发组件是电力电子电路的常用电路之一，主要由控制电路和保护电路等几大部分组成。电路见参考资料3的128页。2）设计的任务、指标内容及要求1输入电压：单相交流220伏、50赫兹。2交流同步电压：30V3用集成电路组成触发电路。4负载：直流电机。5移相电压：010V6移相范围：1707对电路进行设计、计算与说明。8计算所用元器件型号参数。3）思考题1、对触发脉冲进行调制的作用。（九）课题九 晶闸管三相全控桥式触发电路的设计1）简述晶闸管触发电路是电力电子电路的常用电路之一，主要由脉冲形成与放大和同步环节等几大部分组成。电路见参考资料2的89页。2）设计的任务、指标内容及要求1输入电压：直流+15V、-15V。2交流同步电压：20V3移相电压：010V4移相范围：1705对电路进行设计、计算与说明。6计算所用元器件型号参数。3）思考题晶闸管对触发电路的要求有哪些。双窄脉冲的作用。（十）课题十 自选题设计（请先与老师协商）九、参考书目：1王兆安主编，电力电子技术.第四版.北京：机械工业出版社、2004年1月2.王云亮主编，电力电子技术.第一版.北京：电子工业出版社、2004年8月3梁廷贵主编，现代集成电路实用手册可控硅触发电路分册.北京：科学技术文献出版社、2002年2月十、课程设计说明书内容课程设计说明书应使用规定格式的用纸。课程设计说明书应包括如下内容。1）设计题目1课程设计的目的2设计方案论证包括设计思路、设计方法、有关计算、图表或程序等。3设计结果与分析4设计体会5参考文献2）参考文献要列出5篇以上，格式如下：1 谢宋和, 甘 勇. 单片机模糊控制系统设计与应用实例M. 北京: 电子工业出版社, 1999.5（参考书或专著格式为:著者. 书名M. 版本(第1版不注). 出版地:出版者, 出版年月：引文所在页码）2 潘新民, 王燕芳. 微型计算机控制技术M, 第2版. 北京: 电子工业出版社, 2003.4（1本书只能作为1篇参考文献，不能将1本书列为多个参考文献）3 范立南, 谢子殿. 单片机原理及应用教程M. 北京: 北京大学出版社, 2006.14 Newman W M, Sbroull R F. Principles of Interactive Computer GraphicsM. New York: McGraw Hill, 1979.105卜小明, 龙全求. 一种薄板弯曲问题的四边形位移单元J. 力学学报, 1991,23(1)（参考期刊杂志格式为: 作者. 论文题目J. 期刊名, 出版年, 卷号(期号): 页码）（期刊名前不写出版地）6 Mastri A R.