IGBT直流斬波調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、**工業(yè)大學(xué)電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）題目：IGBT直流斬波調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)院（系）：電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)：自動(dòng)化111班學(xué)號(hào)：110302017學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：（簽字）起止時(shí)間：課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)院（系）：電氣工程學(xué)院教研室：自動(dòng)化學(xué)號(hào)學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)班級(jí)自動(dòng)化111班課程設(shè)計(jì)（論文）題目IGBT直流斬波調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)課題完成的功能、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求、技術(shù)參數(shù)實(shí)現(xiàn)功能采用IGBT作為功率開(kāi)關(guān)器件組成直流斬波電路，給直流電動(dòng)機(jī)供電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)任務(wù)及要求（1）根據(jù)給出的技術(shù)

2、參數(shù)指標(biāo)，確定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)框圖。（2）設(shè)計(jì)直流斬波主電路，并對(duì)主電路中包含的元器件進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。（3）進(jìn)行觸發(fā)電路選擇與計(jì)算。（4）設(shè)計(jì)保護(hù)電路，包括限壓保護(hù)電路和限流保護(hù)電路。（5）進(jìn)行matlab軟件仿真分析。（6）完成4000字左右說(shuō)明書(shū)，有系統(tǒng)電氣原理圖，內(nèi)容完整、字跡工整、圖表整齊規(guī)范、數(shù)據(jù)詳實(shí)。技術(shù)參數(shù)直流電動(dòng)機(jī)：輸入電壓UD=110V，輸入電流ID=8A，電壓連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)壓精度小于1%，采用限流限壓保護(hù)。進(jìn)度計(jì)劃1、布置任務(wù)，查閱資料，確定系統(tǒng)的組成（1天）；2、計(jì)算參數(shù)，選擇

3、器件（2天）；3、設(shè)計(jì)主電路和觸發(fā)電路、保護(hù)電路（2天）；4、仿真分析（2天）；5、撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（2天）；6、答辯（1天）指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)平時(shí)：論文質(zhì)量：答辯：總成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字：年月日注：成績(jī)：平時(shí)20%論文質(zhì)量60%答辯20%以百分制計(jì)算18摘要本設(shè)計(jì)采用一個(gè)直流斬波電路實(shí)現(xiàn)直流調(diào)壓，以此控制直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。主電路包括：整流電路、斬波電路及保護(hù)電路?？刂齐娐返闹饕h(huán)節(jié)是：觸發(fā)電路、電壓電流檢測(cè)單元、驅(qū)動(dòng)電路、故障保護(hù)電路。由于要求電機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行并能實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，IGBT絕緣柵雙極晶體管作為斬

4、波電路的組成元件。關(guān)鍵詞：整流電路；斬波電路；驅(qū)動(dòng)電路；直流電動(dòng)機(jī)18第1章緒論1.1電力電子技術(shù)及IGBT概況電力電子技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)電能產(chǎn)生、傳輸及利用的各個(gè)環(huán)節(jié)。分布式電源及微電網(wǎng)技術(shù)、高壓直流輸電與靈活交流輸電技術(shù)、電能質(zhì)量控制技術(shù)及為數(shù)眾多的電源技術(shù)都是電力電子技術(shù)應(yīng)用的范例。電力電子技術(shù)為功率強(qiáng)大，可供諸如電力系統(tǒng)那樣大電流、高電壓場(chǎng)合應(yīng)用的電子技術(shù)，它與傳統(tǒng)的電子技術(shù)相比，其特殊之處不僅僅因?yàn)樗軌蛲ㄟ^(guò)大電流和承受高電壓，而且要考慮在大功率情況下，器件發(fā)熱、運(yùn)行效率的問(wèn)題。IGBT直流斬波,對(duì)電力

5、電子技術(shù)的發(fā)展起到重大推動(dòng)作用，它打開(kāi)了電力電子技術(shù)向高頻大功率化發(fā)展的新紀(jì)元,使其應(yīng)用產(chǎn)品的自動(dòng)化、智能化、高效化和機(jī)電一體化做出了顯著貢獻(xiàn)。市場(chǎng)上用的最多的IGBT直流斬波器，它是屬于全控型斬波器，由門(mén)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(diǎn)。中國(guó)電力系統(tǒng)具有地域跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制要求高的特點(diǎn)。中國(guó)資源特別是一次能源相對(duì)緊缺、環(huán)境問(wèn)題突出。因此，中國(guó)電能的安全穩(wěn)定、可靠供應(yīng)及高效環(huán)保利用成為當(dāng)務(wù)之急，電力電子技術(shù)必將發(fā)揮重要作用，而IGBT在電力電子中的作用不可忽視。在80年代后期，

6、以絕緣柵雙極晶體管（IGBT）為代表的復(fù)合型器件異軍突起。IGBT是MOSFET和BJT的復(fù)合。它把MOSFET的驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快的優(yōu)點(diǎn)和BJT的通態(tài)壓降小、載流能力大的優(yōu)點(diǎn)集于一身，性能十分優(yōu)越，使之成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的主導(dǎo)器件。目前,市場(chǎng)上用的最多的直流斬波器，它的主導(dǎo)器件采用國(guó)際上先進(jìn)的電力電子器件IGBT，由門(mén)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(diǎn)。該斬波器,它是屬于全控型斬波器，既能為煤礦窄軌電機(jī)車(chē)配套的調(diào)速裝置，針對(duì)不同的負(fù)載對(duì)象，做一些少量的改動(dòng)又可用于其它要求供電電

7、壓可調(diào)的直流負(fù)載上。與可控硅脈沖調(diào)速式和電阻調(diào)速方式相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。直流斬波電路的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蛘呖烧{(diào)電壓的直流電，也稱(chēng)為直接直流-直流變換器。直流斬波電路一般是只直接將直流電變?yōu)榱硪恢绷麟姷那闆r，不包括直流-交流-直流的情況。我們要研究的就是各種斬波電路的工作原理、掌握它們的工作的輸入輸出關(guān)系、電路解析方法和工作特點(diǎn)。181.1本文設(shè)計(jì)內(nèi)容IGBT組成的直流斬波調(diào)速系統(tǒng)，對(duì)一臺(tái)額定電壓110V、功率為1kW的直流電動(dòng)機(jī)提供直流可調(diào)電源，本文設(shè)計(jì)一個(gè)由以實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。要求輸出電

8、壓在0～110V連續(xù)可調(diào),斬波輸出最大電流10A.本系統(tǒng)設(shè)計(jì)多個(gè)電氣部分組成整體結(jié)構(gòu)有變壓部分，整流部分，保護(hù)部分，反饋部分及由IGBT為主的控制部分等部分所組成。本電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用直流斬波調(diào)速方式,與晶閘管調(diào)速相比技術(shù)先進(jìn),可減少對(duì)電源的污染，而且本系統(tǒng)有著過(guò)電流保護(hù)與過(guò)電壓保護(hù)，安全并且實(shí)用。18第2章由ＩＧＢＴ構(gòu)成的直流斬波調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)采用升降壓直流斬波電路實(shí)現(xiàn)直