IGBT组成的直流斩波调速系统设计 [文档在线提供].doc

新疆工业高等专科学校电力电子设计报告 IGBT组成的直流斩波调速系统 艾克白尔．阿布来提 系 别： 电器与信息工程系 专业班级： 自动化07-36（1）班 指导教师： 付 涛 完成日期： 电气系电力电子设计任务书 答辩人姓名 艾克白尔·阿布来提 班 级 07-36（1） 学号 071973 设计题目 IGBT组成的直流斩波调速系统 指导老师 付 涛 日期 年 月 日 专 业 电气自动化 老师评价 回答问题 小结 辅导老师： 年 月 日 摘要 由于可调直流电源容量不大，故可采用单相交流电源供电、单相整流变压器降压、二极管桥式整流、电容滤波获得斩波输入直流电源，经IGBT斩波，即可得到要求的可调直流电源。 IGBT为场控输入器件，输入功率小。CW494集成脉宽控制器不但可方便获得所要求的斩波频率和脉冲宽度，由于它输出最大电流为，因此，不用驱动放大电路即可满足控制要求，从而简化电路。 关键字：整流 、斩波、变压、变频 目 录 1. 课程设计目的 1 2. 课程设计要求 1 3. 设计内容 1 3.1调速系统方案确定 1 3.2主电路计算 3 3.2.1整流变压器计算 3 3.2.2整流元件选择 4 3.2.3滤波电容选择 5 3.2.4 IGBT选择 5 3.2.5保护元件的选用 5 3.2.6反馈电路参数选择 7 3.3控制电路参数选择 8 3.3.1振荡器、选择 9 3.3.2 、、电阻的选择 9 3.3.3放大器的参数选择 9 3.3.4 及选择 9 3.3.5继电接触器电路的选择与计算 9 4. 设计总结 11 致 谢 11 参考文献 13 1. 课程设计目的 报告正文部分： 1.进一步掌握斩波电路的工作原理 2.熟悉IGBT器件的应用 3.熟悉CW494集成脉宽调制器电路 4.了解斩波器电路的调试步骤和方法 2. 课程设计要求 技术要求：，，电压连续可调，稳压精度小于，有限流保护。 3. 设计内容 3.1调速系统方案确定 由于可调直流电源容量不大，故可采用单相交流电源供电、单相整流变压器降压、二极管桥式整流、电容滤波获得斩波输入直流电源，经IGBT斩波，即可得到要求的可调直流电源。 IGBT为场控输入器件，输入功率小。CW494集成脉宽控制器不但可方便获得所要求的斩波频率和脉冲宽度，由于它输出最大电流为，因此，不用驱动放大电路即可满足控制要求，从而简化电路。CW494内部电路框图如下图所示。 CW494内部有两个放大器，很容易实现电压反馈。若采用比例积分调节，且反馈电阻、电容参数选择得当，电压静态精度可不用计算，动态精度计算也可从略。 为实现限流保护，可采用电流截止反馈。因负载功率小，可用电阻采样，还可加入继电器，过电流严重时可切断主电路电源。 系统框图如下图所示。 3.2主电路计算 斩波调压主电路如下图所示。 3.2.1整流变压器计算 一般情况下，整流装置所要求的交流供电电源与电网电压不一致，因此需要使用整流变压器。此外，整流变压器还可减小电网和整流装置的相互干扰。 已知条件：①一次电压；②整流电路接线方式和负载性质；③整流输出电压和电流。 计算参数：①二次相电压和相电流；②一次相电流；③一次侧容量、二次侧容量和平均容量。 ①的计算 考虑占空比为 则 取 则 考虑裕量 取 ②一、二次电流计算 取 变比 考虑空载电流 取 ③变压器容量计算 3.2.2整流元件选择 二极管承受最大反向电压 ，考虑3倍裕量，则，取 该电路整流输出接有大电容，而且负载也不是纯电感负载，但为了简化计算，仍按电感负载进行计算，只是电流裕量可适当取大些即可。 取。 故选ZP10-5整流二极管4只，并配散热器。 3.2.3滤波电容选择 一般根据放电时间常数计算，负载越大，要求纹波系数越小，电容量也越大。一般不作严格计算，多取以上。因该系统负载不大，故 取 耐压按 ，取。 即选用、电容器。 为滤除高频信号，取，耐压。 3.2.4 IGBT选择 因，取3倍裕量，选耐压为以上的IGBT。由于IGBT是以最大值标注，且稳定电流与峰值电流间大致为4倍关系，故应选用大于4倍额定负载电流的IGBT为宜。为此选用的IGBT，并配以相应散热器即可。 3.2.5保护元件的选用 ⑴变压器二次侧熔断器选择 由于变压器最大二次电流，故选用熔芯即可满足要求。应选用、熔断器，熔断器的结构形式可根据设备结构而定。 ⑵IGBT保护电路选择 1)电容的选择 一般按布线电感磁场能量全部转化为电场能量估算。即 得