单相交流调压电路概述

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1、中北大学课程设计说明书学生姓名：刘洋学号：1503042130学院：自动控制系专业：电气工程及其自动化题目：单相交流调压电路设计指导教师：李郁峰职称：讲师2016年1月6号中北大学电力电子课程设计任务书15/16学年第一学期学院:自动控制系专业：电气工程及其自动化学生姓名：刘洋学号:1503042130课程设计题目:单相交流调压电路设计起迄日期：12月28日-1月8日课程设计地点：计算机实验室指导教师：李郁峰系主任：王忠庆下达任务书日期：2015年12月28日课程设计任务书1.设计目的：(1)能够根据功能要求查找相关的

2、元器件的说明书。(2)能够对元器件的说明书进行学习并掌握元器件的控制方法和要求。(3)能够利用Matlab软件编写控制程序并应用Multisim.Proteus仿真软件对电路进行仿真调试。(4)能够按着规范的课程设计的格式完成课程设计报告。进一步加深对变流电路基本原理的理解，提高运用基本技能的能力.2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等)：设计内容：设计一个单相交流调压电路交-交变流主耍指直接方式。其中，只改变电压、电流或对电路的通断进行控制，而不改变频率的电路称为交流电力控制电路，改变频率的电路

3、称为变频电路。采用相位控制的交流电力控制电路，即交流调压电路；采用通断控制的交流电力控制电路，即交流调功电路和交流无触点开关。要求：I进行设计方案的比较，并选定设计方案。2完成单元电路的设计和主要元器件的说明。3完成主电路的原理分析，各主要元器件的选择。4驱动电路的设计。5电路的仿真。主电路仿真采用Matlab进行，利用Simulink中模块进行建模。主控制电路仿真采用Multisim进行，利用Multisim中自带模型所建原理图。3・设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等)：1.

4、根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2.查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；3.完成设计说明书，说明书中要有设汁方案，设汁电路图，还要有仿真结果；课程设计任务书1.主要参考文献:[1]李维波，MATLAB在电气工程中的应用，中国电力出版社，2007[2]王兆安，刘进军，电力电子技术，机械工业出版社，2009.5[3]李传奇，电力电子技术计算机仿真实验（M）,机械工业出版社20062.设计成果形式及要求：1.设

5、计任务书2.设计方案3.主电路图4.驱动电路和保护电路图5.电路参数计算及元器件选择清单6.主电路和驱动电路工作原理分析7主耍节点电压和电流波形8.参考文献。3.工作计划及进度：201512月28日〜12月30日查找资料，确定方案I刀I日〜1刀3日设计硬件电路，绘制电路原理图1月4H〜1月6H软件设计，并调试通过1月7日〜1月8日编写课程设计报告，答辩或成绩考核系主任审查意见：签字：年月H目录1单相交流调压电路的设计12设计方案选择13设计原理24设计内容原理图34.1主电路的设计34.2控制电路的设计54.2.1触发

6、信号的种类54.2.2触发电路的设计55保护电路的设计85.1过电压保护85.2过电流保护96总电路图107单相交流调压电路仿真结果及结果分析117.1仿真结果117.2结果分析148设计体会16参考文献17第丨页共丨页1单相交流调压电路的设计设计目的和要求分析设计一个单相交流调压电路，要求触发角为60度。输入交流6二210伏。要求分析：1.单相交流调压主电路设计，原理说明；2.触发电路设计，每个开关器件触发次序与相位分析；1.保护电路设计，过电流保护，过电压保护原理分析；2.参数设定与计算（包括触发角的选择，输出平均

7、电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析，器件额定参数确定等可自己添加分析的参数）；3.相关仿真结果。由以上要求可知该系统设计可分为四个部分：交流调压主电路设计、触发电路设计、保护电路设计及相关计算和波形分析部分。2设计方案选择本系统主要设计思想是：采用两个品闸管反向并联加负载为主电路，外加触发电路;触发电路控制晶闸管的导通，从而控制输出。其系统框图如下所示：图2.1系统整体框图3设计原理本实验采用了锯齿波移相触发器。该触发器适用于双相晶闸管或两只反并联晶闸管电路的交流相位控制，具有控制方式简单的优点。图为电

8、阻负载单相交流调压电路图以其波形。图屮的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流屯源ul的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的触发延迟角Q进行控制就可以调节输出电压。正负半周Q起始时刻（Q二0）均为电压过零时刻。在稳态情况下，应使正负半周的a和等。可以看出，负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（也即电源电流