电力电子技术课程设计

设计的任务、指标内容及要求，应完成的任务..(2)

主电路设计原理图………………….…………(3)

功能块及单元电路的设计、计算与说明..……(4)

所用的全部元器件型号参数等……………..…(5)

主要参考文献……………………………….….(5)

收获、体会等…………………………………..(6)

电力电子技术课程设计

题 目 学生姓名 直流传动用整流装置主电路设计 1.设计原始数据及主要技术指标 （1）负载为他励直流电动机，其主要参数为： 额定功率 PN=60 kW； 额定电压 UN=220V； 额定电流 IN=305A； 允许过载倍数 λ=1.5； 励磁电压UL=220V； 设 计 内 容 与 要 求 励磁电流IL=4A。 （2）电源参数： 电网供电电压 三相380V； 电网电压波动 +5%～－10%。 2.设计要求 （1）画出整流装置主电路原理图； （2）选择整流变压器的额定参数； （3）计算晶闸管的额定参数并选择晶闸管型号； （4）保护电路的计算选择：  选择抑制换相过电压阻容吸收电路的参数； 选择桥臂串接快速熔断器参数。 200 年 月 日 至 200 年 月 日 200年6月 26 日 200年6 月28 日 200年6 月 29 日  起止时间 指导教师签名 系（教研室）主任签名 学生签名

三．主电路设计原理图

四．主电路参数计算

1. 整流变压器T参数的选择与计算

(1) 变压器二次侧相电压有效值U2(裕量为1.5)

U21.57Udn2201.57160.1V AbB2.34*0,9*0.98A——理想情况下

α=0时整流电压输出最大值Ud0与二次侧电

压U2之比

b——电网最大波形系数

B——控制角为

α时，输出电压Ud与Ud0之比，即B=Ud/Ud0

(α=10)

(2) 变压器二次侧容量S2

S2=3U2I2=3*160.1V*249.03A=119679.466W 其中，I2=2dN3I=0.816*305A=249.03A

2. 晶闸管VT1~VT6的选择与计算 (1) 额定电压UN

URM=UFM=6U2=2.449*160.1V=392.1V UN=2UM=2.* 410.04V=784.2V (安全裕量为2) (2) 额定电流IT(AV)

由于允许过载倍数 λ=1.5

IT(AV)= λ*1.57*I=1.5*1.6*176.09A=264.1A (安全裕量为1.57)

VT1.571.57其中，IVT=1IdN=0.577*305A=176.09A 3(3) 晶闸管型号选择 KP——300——8 3. 保护电路的选择与计算 （1）过压保护

设备在运行过程中，会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭。同时，设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现。因此，必须对电力电子装置进行适当的过电压保护。

（2）过电流保护

当电力电子变流装置内部某些器件被击穿或短路；驱动、触发电路或控制电路发生故障；外部出现负载过载；直流侧短路；可逆传动系统产生逆变失败；以及交流电源电压过高或过低；均能引起装置或其他元件的电流超过正常工作电流，即出现过电流。因此，必须对电力电子装置进行适当的过电流保护。

(1) 晶闸管换相过电压保护

阻容参数可按照经验公式选定，如下：

Cb=(2~4)IT(VA)*10-3µF=(2~4)* 176.09*10-3µF=(0.352~0.704)µF 一般Rb=(10~30)Ω，对于整流二极管取下限，晶闸管取上限，所以可选取Cb=0.500µF，Rb=30Ω (2) 快速熔断器的选择 额定电流IFV

需满足条件：ITM≤IFV≤IVT 一般取IFV=IVT=264.1A

额定电压URN

需满足条件：URN≥(1.0~1.4)3U2，即URN≥(277.3~388.2)V 取URN为400V，其中U2=160.1V

五．元器件清单

器件名称 整流变压器 快速熔断器 普通晶闸管 电阻 普通电容 平波电抗器 参数 380V/160V/249A 160V/176A ---------- 30Ω 0.5uF 4.05mH 型号 ---------- ---------- KP—300—8 ---------- ---------- ---------- 数量 1 3 6 6 6 1 备注 定做380V/110V/100KW 实际用110V/180A ---------- 实际用47Ω代替 ---------- ---------- 六．参考资料

1. 《电力电子技术》 王兆安 黄俊主编 第四版 机械工业出版社 ISBN 978-7-111-07601-8 2. 部分资料来自互联网

七．设计体会

在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，

着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。

参数计算过程没有出现什么问题，主要是所需公式张老师已经在课堂上讲过，感谢一下。

最终在器件的选择过程中，参考了了大量的网络资料，选定了部分器件的型号参数，最终对电路图进行了修正。