电力电子技术课程设计范例
电力电子技术课程设计指导书样本

电力电子技术课程设计指引书一、课程设计总体目的《电力电子技术》课程是一门专业技术基本课,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一种实践教学环节。
其目是训练学生综合运用学过变流电路原理基本知识,独立完毕查找资料、选取方案、设计电路、撰写报告能力,使学生进一步加深对变流电路基本理论理解和基本技能运用,为此后学习和工作打下坚实基本。
《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学,为自动化专业开设专业基本技术技能设计,课程设计对自动化专业学生是一种非常重要实践教学环节。
通过设计可以使学生巩固、加深对变流电路基本理论理解,提高学生运用电路基本理论分析和解决实际问题能力,培养学生创新精神和创新能力。
二、合用专业、答疑地点及时间合用专业:自动化。
答疑地点:01517教室答疑时间:二本:1月4、5、7日8-12时三本: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、课程设计学时分派课程设计时间为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)。
撰写设计阐明书及验收 1 天。
五、课程设计总体规定⑴熟悉整流和触发电路基本原理,可以运用所学理论知识分析设计任务。
⑵掌握基本电路数据分析、解决;描绘波形并加以判断。
⑶能对的设计电路,画出线路图,分析电路原理。
⑷准时参加课程设计指引,定期报告课程设计进展状况。
⑸广泛收集有关技术资料。
⑹独立思考、刻苦钻研、禁止抄袭。
⑺准时完毕课程设计任务,认真、对的地书写课程设计报告。
⑻培养实事求是、严谨工作态度和认真工作作风。
六、课程设计内容⑴明确设计任务,对所要设计任务进行详细分析,充分理解系统性能、指标内容及规定。
⑵制定设计方案⑶进行详细设计①单元电路设计②参数计算③器件选取④绘制电路原理图⑷撰写课程设计报告(阐明书):课程设计报告是对设计全过程系统总结,也是培养综合科研素质一种重要环节。
课程设计报告详细规定如下:(1)格式(字体、字号、字形、图号、表号)必要符合模版规定。
电力电子技术课程设计报告

电力电子技术课程设计报告一、引言电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的一部分。
它涉及到将电能转换为不同形式以满足不同需求的技术。
本文将介绍一个基于电力电子技术的课程设计报告,旨在帮助读者了解该设计的步骤和思考过程。
二、设计目标我们的设计目标是实现一个具有高效能转换和可靠性的电力电子系统。
该系统能够将直流电能转换为交流电能,并能够在不同负载条件下提供稳定的电力输出。
三、系统设计1. 选取合适的电力电子器件为了实现电能的转换,我们需要选取合适的电力电子器件。
在这个设计中,我们选择使用开关管作为主要的电力电子器件。
开关管具有快速开关和可控的特性,适合用于电能转换。
2. 设计电力电子控制电路为了控制开关管的工作,我们需要设计一个电力电子控制电路。
这个电路主要由控制芯片、传感器和驱动电路组成。
控制芯片用于生成控制信号,传感器用于监测电流和电压等参数,驱动电路用于控制开关管的导通和关断。
3. 进行系统建模和仿真在进行实际电路设计之前,我们需要对系统进行建模和仿真。
这可以帮助我们验证设计的正确性,并且可以提前发现潜在的问题和改进的空间。
我们可以使用电路仿真软件来进行系统建模和仿真。
4. PCB设计和元器件选型在完成系统建模和仿真后,我们需要进行PCB设计和元器件选型。
PCB设计是将电路设计转化为实际电路板的过程。
在PCB设计中,我们需要考虑电路的布局和走线,以及选择适当的元器件。
5. 制作和调试电路板在完成PCB设计后,我们可以开始制作电路板。
制作电路板可以通过将电路设计转移到电路板上,并使用电路板制作设备进行制作。
制作完成后,我们需要进行电路板的调试,以确保电路的正常工作。
6. 测试和优化系统性能在完成电路板的制作和调试后,我们需要对系统进行测试和优化。
测试可以帮助我们评估系统的性能,并发现潜在的问题。
根据测试结果,我们可以进行优化,以提高系统的效率和可靠性。
四、总结本文介绍了一个基于电力电子技术的课程设计报告的步骤和思考过程。
电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计题目:直流降压斩波电路的设计专业:电气自动化班级:14电气姓名:周方舟学号:指导教师:喻丽丽目录一设计要求与方案 (4)二设计原理分析 (4)2.1总体结构分分析 (4)2.2直流电源设计 (5)2.3主电路工作原理 (6)2.4触发电路设计 (10)2.5过压过流保护原理与设计 (15)三仿真分析与调试 (17)3.1 Matlab仿真图 (17)3.2仿真结果 (18)3.3 仿真实验结论 (24)元器件列表 (24)设计心得 (25)参考文献 (25)致谢 (26)一.设计要求与方案供电方案有两种选择。
一,线性直流电源。
线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电源进行稳压。
线性电源体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压。
二,升压斩波电路。
由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的,实现升压型DC-DC变换器,输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。
因此选择方案二。
设计要求:设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器,这里为升压斩波电路。
由于这些电路中都需要直流电源,所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。
MOSFET的通断用PWM控制,用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生PWM控制信号。
设计方案:1、电源电路电源电路采用电容滤波的二极管不控整流电路,220V单相交流电经220V/24V变压器,降为24V交流电,再经二极管不控整流电路及滤波电容滤波后,变为平直的直流电,其幅值在22V~36V之间。
2、主电路2.1主电路选用升压斩波电路,开关管选用电力MOSFET。
2.2Boost电路的负载为110V、25W白炽灯,2.3boost电路中,占空比不要超过65%,否则电压大于100V。
电力电子的课程设计

电力电子的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电力电子器件的基本原理和分类,掌握其工作特性和应用范围。
2. 学习电力电子变换器的基本电路拓扑,理解其工作原理和转换过程。
3. 掌握电力电子器件的驱动与保护方法,了解其在实际电路中的应用。
技能目标:1. 能够运用电力电子器件设计简单的电力变换电路,并进行仿真分析。
2. 学会使用相关软件工具对电力电子电路进行性能评估和故障诊断。
3. 培养动手实践能力,能搭建简单的电力电子实验装置,并进行调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术的好奇心和探索精神,激发学习兴趣。
2. 增强学生的团队合作意识,培养在小组讨论和实验中积极沟通、协作的能力。
3. 培养学生的节能环保意识,理解电力电子技术在节能减排中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握电力电子基础知识的同时,提高实践操作能力,培养创新思维和团队协作精神。
通过具体的学习成果分解,教师可进行针对性的教学设计和评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容围绕以下三个方面展开:1. 电力电子器件:- 基本原理与分类:讲解电力电子器件的工作原理,如晶闸管、IGBT等,并介绍各类器件的应用范围。
- 工作特性:分析电力电子器件的主要参数,如静态特性、动态特性等。
2. 电力电子变换器:- 基本电路拓扑:介绍常用的电力电子变换器拓扑结构,如AC-DC、DC-AC、DC-DC等,并分析其工作原理。
- 转换过程:讲解不同变换器的工作过程,包括能量转换、电压电流波形等。
3. 器件驱动与保护:- 驱动方法:介绍电力电子器件的驱动技术,如光耦隔离驱动、磁隔离驱动等。
- 保护方法:分析器件保护措施,如过压保护、过流保护等。
教学内容安排与进度:1. 第一周:电力电子器件基本原理与分类,工作特性分析。
2. 第二周:电力电子变换器基本电路拓扑,工作原理讲解。
3. 第三周:器件驱动与保护方法,实际应用案例分析。
电力电子技术课程设计

《电力电子技术》课程设计报告题目:晶闸管10KW直流电动机调速系统设计院(系):机电与自动化学院专业班级:电气自动化技术1002学生姓名:曹畅学号:20102822054指导教师:刘政亷2012年6月25日至2012年7月6日华中科技大学武昌分校《电力电子技术》课程设计任务书目录1. 课程设计题目及要求 (1)1.1 题目 (1)1.2 控制要求 (1)1.3 系统总体方案设计 (2)2. 三相全控桥主电路设计 (3)2.1 电路及原理 (3)2.2 整流变压器参数计算 (4)2.3 晶闸管参数计算 (6)3. 触发电路设计 (7)3.1 KC04芯片引脚介绍 (7)3.2 KC04芯片原理图 (7)3.3 触发电路及原理 (8)4. 反馈电路参数的选择与计算 (11)4.1 测速发电机的选择 (11)4.2 电流截止反馈环节的选择 (11)4.3 调速静态精度的计算 (12)4.4 给定环节的选择 (14)4.5 电机负载变化转速恒定原理 (14)5.设计总结 (15)6.参考文献 (16)7.附录1 (17)附录2 (18)1. 课程设计题目及要求1.1 题目晶闸管10KW直流电动机调速系统设计1.2 控制要求工业生产中常常要求电动机具有宽的调速范围和调速精度,例如连续式轧钢机. 造纸机. 电梯等。
为此利用调节直流电机电枢电压获得良好的调速性能,而晶闸管三相桥全控整流电路可以根据伩号Ug(直流)的大小変化方便地改变直流输出电压的大小。
本课题要求设计一个由晶闸管整流桥、直流电动机、PI调节器(运放)组成的调速控制系统,完成完整电路原理图设计和绘制。
具体设计内容如下:1、晶闸管三相桥式全控整流电路旳基本工作原理(1)晶闸管型号規格选择(2)晶闸管保护设计(3)整流变压器设计(求U2)2、整流变压器设计3、三相脉冲触发器设计刺按下启动按钮,可选择工频/变频控制,手动控制(自动转换4、测速电路设计和PI调节器设计原始数据如下:(1)直流电动机:Z3-71 Pn = 10KW Un = 220V In = 55A Nn = 1000r/min 电枢电阻Ra = 0.5 Ω电枢电忎Ld = 7mH励磁电压UL = 220V 励磁电流IL = 1.6A(2)直流测速发电机:55CY61 Nn = 2000r/min Un = 110V(3)霍尓电流传感器:LA50(4)最小整流角α= 20度 Cos20 = 0.941.3系统总体方案设计图1—3由于电机容量较大,且要求电流脉动小,故选用三相全控桥式整流电路的供电方案。
电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计范例电力电子技术课程设计是电力电子专业中非常重要的一环,它是将电力电子学习与实际应用相结合的重要途径之一。
由于电力电子技术在现代化工业、通信、电力、航空、宇航、农业和家庭等领域中的应用越来越广泛,因此,学生需要在课程设计中学习和掌握相关的基础理论和实践技能,以进一步提高他们的职业技能和竞争力。
下面是一份电力电子技术课程设计范例,以帮助学生更好地理解课程设计的具体实施过程和重要性。
第一步:确定课程设计的主题和目标在确定课程设计主题之前,学生需要仔细研究相关的文献,了解当前和未来的技术发展趋势和业界应用需求。
主题的选择应与实际应用领域紧密相关,以便更好地为学生提供有效的学习经验和实践能力。
然后,学生需要明确课程设计的目标,包括学生所需的知识、技能和能力。
学生应确定课程设计目标的量化和可衡量性,以便能够更好地评估学生在课程设计中的表现和达成的结果。
第二步:确定课程设计的内容和参考资料在确定课程设计内容之前,学生需要根据主题和目标确定需要用到的理论知识和实践技能。
然后,需要进一步细化课程设计的内容,涉及电路设计、模拟仿真、原型制作和测试等方面。
学生还可以根据需要选择不同的参考书籍、技术文献和案例,以帮助他们更好地理解理论知识和实践技能。
第三步:制定课程设计计划和进度表在确定课程设计内容和参考资料之后,学生需要开始制定课程设计的计划和进度表。
这包括课程设计的开始和结束日期、课程设计的阶段、任务分配、数据采集和处理、实验设备准备等。
学生也需要确定每个阶段的截止日期和进度表,以确保他们能够按时完成课程设计。
第四步:实施课程设计和记录结果在课程设计实施阶段,学生需要根据计划和进度表开始实施任务。
学生应在此阶段中注意保持适当的沟通和协作,以便能够更好地完成任务。
学生需要记录实验数据和结果,并进行分析和讨论,以便更好地理解电力电子技术的实际应用。
第五步:撰写最终报告在完成课程设计之后,学生需要将实验结果和分析总结成最终报告。
电力电子技术课程设计

电力电子技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电力电子技术的基本概念、原理和应用,培养学生分析和解决电力电子技术问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–了解电力电子技术的基本原理和特性;–掌握电力电子器件的工作原理和选用方法;–熟悉电力电子电路的分析和设计方法。
2.技能目标:–能够分析简单的电力电子电路;–能够选用合适的电力电子器件进行电路设计;–能够进行电力电子设备的安装、调试和维护。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识和团队合作精神;–增强学生对电力电子技术领域的兴趣和自信心;–培养学生对电力电子技术应用的的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力电子技术的基本原理、电力电子器件、电力电子电路的分析与设计以及电力电子技术的应用。
具体安排如下:1.电力电子技术的基本原理:–电力电子器件的工作原理;–电力电子电路的特性与分类。
2.电力电子器件:–晶闸管及其驱动电路;–整流器、逆变器及其控制电路。
3.电力电子电路的分析与设计:–电力电子电路的基本分析方法;–电力电子电路的设计原则与步骤。
4.电力电子技术的应用:–电力电子设备的功能与结构;–电力电子技术的应用领域。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
主要包括:1.讲授法:通过教师的讲解,让学生掌握电力电子技术的基本概念和原理;2.讨论法:通过小组讨论,培养学生分析问题和解决问题的能力;3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解电力电子技术的应用;4.实验法:通过实验操作,让学生熟悉电力电子器件和电路的工作原理。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材选用《电力电子技术》一书,参考书包括《电力电子器件》和《电力电子电路设计》。
多媒体资料包括教学PPT、视频动画等。
实验设备包括晶闸管、整流器、逆变器等实验装置。
这些资源能够支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
《电力电子技术》课程设计

电力电子技术课程设计一、课程设计的目的1. 掌握电力电子电路的设计方法,具体包含功率器件、电感、电容等选取原则和设计依据。
2. 掌握控制器的设计方法,尤其针对不同对象和采样时间PID控制参数的选用。
3. 掌握现代仿真工具的使用,针对仿真过程中出现的问题,能够独立或通过查找文献、小组讨论等方式分析问题产生的原因,寻找解决方案。
4. 撰写符合规范的课程设计报告。
二、基于Boost电路APFC原理及设计2.1题目要求设计基于Boost变换器的有源功率因数校正电路,额定功率为1kW,峰值功率为1.5kW,负载为电阻性负载。
其输入交流电电压范围在190-240V/50Hz,其输出电压恒定在400V,在输入电压20%波动工况下,系统动态调整时间在0.5s内。
功率器件工作频率:20kHz,输出电压波纹5%,电流波纹10%。
2.2BOOST电路及工作原理图1 BOOST 电路原理图假设其中断电感、电容的值都极大,当IGBT 导通时,电感通过电源进行充电,此时充电电流恒定,令其电流大小恒为I 1,且此时,电容两端的电压向负载供电,由于电容的阻值很大,故输出电压为恒值,记为U 0。
令IGBT 的开通的时间为t on ,在此阶段中电感上积蓄的能量为E on ;当IGBT 关断时,电源和电感共同向电容充电并向负载R 进行供电。
设IGBT 的关断时间为t off ,则此期间电感L 释放能量为:E off =(U 0−E)I 1t off543QDLC ZV du ci Ci o Boost电路图i LQDLC ZV du ci Ci oi LQDLC ZV du ci C i oi LQDLC ZV du ci C i oi LbQ导通Q关断Q关断时电感电流为零adci L I Lmax I LminI i i LI LmaxI Lmin I Lmin I Lmaxi Q i D i Cu c ΔU Cttt tt ttt t tttI LmaxI LmaxI Lmaxi Cu ca 电感连流连续b 电感电流断续00000000000I it ont offTt onTt ’off-I OI max -I OV GE V GE-I OI max -I O又当其处于稳态时,在一个周期内电感L上吸收和释放的能量相等,故:(U0−E)I1t off=EI1t on由上述公式整理可得:U0=t on+t offt offE=Tt offE由于该电路的输出电压U0高于电源电压E,故又称为:升压斩波电路,也就是BOOST电路,又α=t onT,其中α为导通占空比。
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电力电子技术课程设计范例
电力电子技术课程设计是电气工程专业的一门重点课程,该课程设计主要涉及到电力电子变流器的设计、控制和应用。
此外,该课程还包括功率半导体器件的选型、电路设计、控制系统设计以及电磁兼容等方面的内容。
本文主要介绍一种电力电子技术课程设计的范例,以期为电力电子技术课程设计的读者提供一些参考和借鉴。
1. 课程设计目标
电力电子技术课程设计的主要目标是培养学生的电气设计能力、模拟仿真能力、实验操作能力和团队合作意识,以及使学生掌握电力电子变流器的设计和控制技术。
2. 课程设计主题
设计具有稳定输出电压的电力电子变流器。
具体包括:
(1)设计一个交流输入、直流输出的电力电子变流器。
(2)根据实际需要选择并计算所需的功率半导体装置。
(3)设计适当的电路保护和故障检测系统。
(4)编写控制程序实现变流器的开关控制。
(5)进行电路仿真和实验验证。
其中,电力电子变流器可以采用全桥式、半桥式、双向直流-直流变换器等常用拓扑结构。
3. 课程设计步骤
(1)确定项目的范围和目标。
明确所需完成的技术任务和各个环节的时间计划,提前预估和解决可能遇到的技术问题。
(2)收集相关的技术资料。
包括相关电路设计资料和器件规格书等。
(3)根据设计需求进行选型计算,选择满足要求的元器件。
(4)进行电路仿真验证。
采用MATLAB/Simulink软件搭建电路模型,对所设计的电路进行仿真,进一步验证电路的性能和可靠性。
(5)设计控制系统。
采用单片机或FPGA等控制芯片,编写控制程序实现变流器的开关控制,并对控制程序进行仿真和验证。
(6)进行实验验证。
制作样品电路,进行实际测试和验证。
实验过程中,需要注意电路稳定性和安全性,防止短路等电路故障。
(7)编写课程设计报告。
对整个设计过程进行总结和评估,包括设计思路、设计过程、实验结果等方面内容。
4. 课程设计评分
电力电子技术课程设计评分主要包括以下几个方面:
(1)方案设计(20分)。
设计方案的完备性、实现难度、适用性和创新性等方面考虑。
(2)电路设计(30分)。
电路参数和电路结构设计的准确度、合理性,仿真结果的真实性、稳定性和快速性等。
(3)控制系统设计(20分)。
控制系统方案的完善性、程序编写与调试的技术难度和控制效果等。
(4)实验操作(20分)。
实验操作流程的规范性、实验数据记录的准确性和实验现场的整洁性等。
(5)学术报告(10分)。
设计报告的语言表述和逻辑结构清晰度、重点突出度、创新性和规范性等。
5. 总结
通过电力电子技术课程设计的实践,不仅能够增强学生的设计能力和动手能力,而且还可以培养学生的创新意识和团队合作意识。
同时,此类课程设计还有助于提高学生的独立思考和问题解决能力,使学生能够更好地适应复杂多变的电力电子工程实际应用。