3241.震荡式微型电动机三项变流电源的设计模电课程设计

1、编号本科生课程设计报告题目： 震荡式微型电动机三项变流电源的设计 物联网工程 学院 自动化 专业学 号 xxx 学生姓名 xxx 指导教师 xxx 教授 二一年六月题目：震荡式微型电动机三相变流电源的设计1设计要求与技术指标1.1 震荡式微型电动机三相正弦波变流电源 1.1.1设计要求 将输入的交流电转换成直流电，再将直流电转换成对称三相交流电1.1.2技术指标 输入直流电压24伏，输出三相交流电压20伏，频率405hz，输出电流200毫安，三相电压不对称度2，频率稳定度0.010.001，正弦波失真度1.1.2 震荡式微型电动机三相梯形波变流电源1.2.1设计要求 要采用电子工作平台ewb软

2、件设计:1)移相式微型电动机3 三相梯形波变流电源；2积分式微型电动机三相梯形波变流电源。要求输出交流电压的幅值可通过改变输入直流电压的大小来调节，输出电压的频率可通过三个电位器来调节。1.2.2 技术指标 1）移相式微电机三相梯形波驱动电源的输入直流电压为24伏，输出的三相交流电压为14伏，频率为500hz，电流为200毫安，三相电压不对称度为2，频率稳定度为0.010.001，正弦波失真度为1。2）积分式微型电动机三相梯形变流电源输入直流电压v1=24伏时，输出电压为14伏，频率为500hz，频率稳定度为0.2，电压稳定度为1，三相梯形方波变流电源的转换效率高达85。1.3微型电动机三相方

3、波变流电源1.3.1设计要求 要求采用电子工作平台ewb软件，设计线面两种三相对称方波电流电源1）设计模拟震荡式三相对称方波变流电源。2）设计数字式三相对称方波变流电源。1.3.2技术指标 1)模拟震荡式三相对称方波变流电源输入直流电压24伏，输出方波电压15伏，频率406hz,电流200毫安，三相电压不对称度2，频率稳定度0.0010.0001。2）数字式三相对称式方波变流电源的输入直流典押 12伏，输出方波电压10伏，典押稳定度1，输出电流2a，频率稳定度0.000010.00000012系统方案 流程框图三相交流电有源移相器直流电源随着现代科学技术的不断发展和学科领域的相互渗透,微电机生

4、产制造技术已从单纯的机械电气技术向高度集成化的数字电子化方向发展.微电机的应用迅速从军事装备,工业自动控制系统扩展到办公自动化,家庭自动化和工厂自动化领域,据国际小机电制造商统计,微小型电机的典型应用在5000种以上.我国2000年微型电动机的产量达50亿台,约占全球产量的60%.微电机的数量大,种类多,用途广,对驱动电源性能将提出更具体的要求. 利用具有过电流保护和过热保护等环节的集成功率放大器构成有源移相器,由三个相同的有源移相器构成闭环电路,产生正弦波振荡,将直流电变换成对称的三相正弦交流电 3原理与电路设计3.1震荡式微型电动机三相正弦波变流电源的设计3.1.1震荡式微型正弦波梯形波变

5、流电源的整体电路图3.1.2 有源移相器 2微电机驱动电源的基本单元如图所示,集成功率运算放大器ari和外围元件r1,r2,r3,电容c1构成有源移相器，其频率特性为a(jw)=uo/ui=-r2/r1(1/(1+jwr2c1) 1-1其幅频特性为 a(w)=r2/r1 ) 1-2其相频特性为 （w）=- 1-3 式中，-为反向输入运算放大器的基本相移，为有源移相器的附加相移。由式，的出有源相移的对数幅频特性20lga（w）=20lg-20lg 1-4 若取r2/r1=2，w=w0=/(r2c1)，并代入1-3，1-4中，可得有源移相器的增益a(w)=1，这是有源移相器构成正弦波振荡器的幅值平

6、衡条件，相移（w）=-+=，表明输出电压uo领先输入电压ui相位角，是有源移相器构成正弦波振荡器的相位平衡条件。通过计算机仿真可在虚拟扫频仪上观察到有源移相器的幅频特性曲线和相频特性曲线。或者利用ewb软件，将扫频范围调整到1hz-2mhz，可观察到根据三相变流电源的技术指标要求，可调节并确定有源移相器的参数，当r1=49k，r2=100k,r3= 33k,c1=6800pf时，在虚拟频率特性图示仪上观测到有源移相器的一组数据为f=405hz，相移=，增益20lga（w）=0将三个有源移相器级联，并将ar3的输出端与ar1的输入端连接，星辰闭环电路，构成震荡式微型电动机的三项变流电源，所输出的

7、三相正弦波电压为u1=u2=u3=三相对称电源的频率为f=、（2r2c1）。3.1.3实验数据在实验室用电路试验箱和双踪示波器测量的出频率f=444.4hz幅值h=10v形3.2.1震荡式微型电动机三相梯形波变流电源的设计电路图如震荡式微型电动机三相正弦波变流电源的设计图一样，要求 af1 r2/r11所以只要把三个电位器调节到r2/r11即可，可得到震荡式梯形波3.2.2积分式三相梯形波变流电源的设计 荡式的电路中的r2 r5 r8去掉，三个运放变为三个对称的积分电路，得到图所示的三相梯形变流电源，去掉前两个电容 得到积分三相梯形波3.2.2.1实验数据 幅值h=10v 频率f=444.4h

8、z 3.3.1微型电动机三相方波变流电源的设计rc移相器f=uo/ui=1/(1+jwrc)其幅频特性为f（w）=其相频特性为（w）=- 其对数幅频特性为20lgf（w）=-20lg3.3.2模拟式三相方波电源的设计该变流电源可达到如下指标，输入直流电压24v，输出方波电压15v，频率406hz，电流200毫安，三相电压的不对称度2，频率的稳定度-。 由于电动机的功率因数过低，电流滞后角过大，仍然需要缴入整流管d1-d6，以构成续流电桥，电阻r4 r5 r6,兼有限制电流的作用，避免无意中瞬间短路可能造成的电源损坏。3.3.3实验数据幅值10v频率500hz4实验感想经过实验前一天（6.20）的自己动手和石玉明同学一起动手把电路搭好，一起考虑器件的布局，电线的走向，如何才能省线，才能使布局美观，在这过程中是我们感觉到实际的操作和理论之间的差距，动手实践还是有一定难度的，我们用了整下午时间把线路搭好，检查了一遍，进实验室的时候，一开始很顺利，可是做到方波的时候，我们由于粗心，弄掉了一根线，使得我们的方波只能显示出矩形波，我们检查了很久才找出故障，在这过程中我走了很多弯路，但是我想那不是无用功，是调试出来应该必须经过的过程，在调试过程中我感受到了团队配合，和跟同学探讨，争论，最终得到一致的意见，通过这次动手实践，我知道了凡事预则立，不预则废，坚持自己的目标，有