电力电子技术课程设计题目.docx

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1、电力电子技术课程设计题目设计任务书1 舞台灯光控制电路的设计与分析 一、 设计任务 设计一个舞台灯光控制系统，通过给定电位器可以实现灯光亮度的连续可调。灯泡为白炽灯，可视为纯电阻性负载，灯光亮度与灯泡两端电压的平方成正比。 二、 设计条件与指标 1. 单相交流电源，额定电压220V； 2. 灯泡：额定功率2kW，额定电压220V； 3. 灯光亮度调节范围%； 4. 尽量提高功率因数，并减小谐波污染； 三、 设计要求 1. 分析题目要求，提出23种实现方案，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图和触发电路的原理框图； 3. 参数计算，选择主电路元件参数； 4. 利用PSPICE

2、、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 典型工况下的谐波分析与功率因数计算； 6. 撰写课程设计报告。 四、 参考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 陈国呈译，电力电子电路，日本电气学会编，科学出版社。 设计任务书2 永磁直流伺服电机调速系统的设计 一、 设计任务 设计一个永磁直流伺服电机的调速控制系统，通过电位器可以调节电机的转速和转向。电机为反电势负载，在恒转矩的稳态情况下，电机转速基本与电枢电压成正比，电机的转向与电枢电压的极性有关。电机的电枢绕组可视为反电势与电枢电阻及电感的串联。 二、 设计条件与指标 1. 单相交流电源，额定电压220V； 2. 电

3、机：额定功率500W，额定电压220Vdc，额定转速1000rpm，Ra=2W，La=10mH； 3. 电机速度调节范围%； 4. 尽量减小电机的电磁转矩脉动； 三、 设计要求 1. 分析题目要求，提出23种实现方案，比较确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路元件参数分析主电路工作原理； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、 参考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 陈国呈译，电力电子电路，日本电气学会编，科学出版社； 3. 余永

4、权，单片机在控制系统中的应用，电子工业出版社； 设计任务书3 PWM开关型功率放大器的设计 一、 设计任务 常用的功率放大器为线性功放，功率管工作于线性放大区域，性能好，但功耗大。今设计一个PWM开关型交流信号功率放大器，将输入交流电压信号不失真地放大20倍后输出，保持波形形状不变。开关功率放大器也称数字功率放大器。 二、 设计条件与指标 1. 单相交流电源，额定电压220V； 2. 放大器额定输出功率500VA，额定输出电压100VAC，放大倍数为20； 3. 输入信号：05VAC，信号频率范围：40500Hz； 4. 尽量减小输出信号的波形失真度； 三、 设计要求 1. 分析题目要求，提出

5、23种实现方案，比较确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 典型工况下的波形失真度分析。 6. 撰写课程设计报告 四、 参考文献 1 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2 陈国呈译，电力电子电路，日本电气学会编，科学出版社； 设计任务书4 晶闸管可控电抗器电路的设计 一、 设计任务 设计一个TCR型式的三相低压动态无功补偿系统主电路，实现冲击性负荷的无功功率的跟随性补偿。 二、 设计条件与指标 1. 三相交流低压

6、系统，额定电压380V/220V； 2. TCR额定输出功率500kvar； 3. 三相电源电压对称，三相负荷平衡且对称； 三、 设计要求 1. 分析题目要求，提出23种电路结构，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、 参考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 陈国呈译，电力电子电路，日本电气学会编，科学出版社； 3. 王兆安译，电力半导体变流电路，日本电气学会编，机

7、械工业出版社； 设计任务书5 晶闸管开关电容器电路的设计 一、 设计任务 设计一个TSC型式的三相低压动态无功补偿系统主电路，实现快速变化负荷的无功功率的跟随性补偿。 二、 设计条件与指标 1. 三相交流低压系统，额定电压380V/220V； 2. 单组TSC额定输出功率100kvar； 3. 三相电源电压对称，三相负荷平衡且对称； 4. 尽量减少投切电流冲击。 三、 设计要求 1. 分析题目要求，提出23种电路结构，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PS

8、IM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、 参考文献 1 2 3 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 陈国呈译，电力电子电路，日本电气学会编，科学王兆安译，电力半导体变流电路，日本电气学会编，出版社； 机械工业出版社。 设计任务书6 直流传动用整流器 一、设计任务 设计一个用于直流传动用的整流电源，使其直流输出满足负载工艺要求。 二、设计条件与指标 1. 电源：线电压额定值3805%，频率：50Hz1%； 2. 他励直流电动机: 额定功率200KW，额定电压220V，额定电流1010A，额定转速400r/min，过载能力2.5 倍额定电流,极对数p=3，有补偿，

9、励磁电压220V，励磁电流19A。 3. 负载工艺要求： 额定工作电流900A，长期; 过载要求：1.5倍间隔两小时; 电流脉动率：在=90 时，要求小于10%; 电机空载时，直流电流必须连续。已知空载电流约为电动机额定电流的10%。 三、设计要求 1. 分析题目要求，提出23种电路结构，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、参考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2.

10、郑宏捷，电力电子技术，机械工业出版社； 3. 林渭勋等，电力电子设备设计和应用手册。 设计任务书7 电镀用整流器的设计 一、设计任务 设计一个电镀用的整流电源，使其输出电压尽可能平稳满足负载参数要求。 二、设计条件与指标 1.电源：线电压额定值3805%，频率：50Hz; 2.负载：额定电压18V；额定电流3500A；最小负载电流300A; 3.触发电路最小控制角为30o； 三、设计要求 1. 分析题目要求，提出23种电路结构，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPI

11、CE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、参考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 林渭勋等，电力电子设备设计和应用手册 设计任务书8 直流电力拖动电源的设计 一、设计任务 根据直流电机负载参数要求，设计一个用于直流电力拖动的电源，主要完成主电路的设计。 二、设计条件与指标 1.电源变压器原副边额定电压分别为380V/220V; 2. 直流电机额定值：60KW,305A,220V，电枢电阻为0.2欧姆,电感5mH； 3. 要求启动电流限制在500A，负载电流降至10A仍保持连续。最小控制角三、设计要求 1. 分析题目要求，提出23种电路

12、结构，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、参考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 郑宏捷，电力电子技术，机械工业出版社； 3. 林渭勋等，电力电子设备设计和应用手册。 min =30o； 设计任务书9 高频交流电源的设计 一、设计任务 输入为工频交流电源，输出为一个20KHz的交流电源，采用ACDCAC间接变频方式完成主电路的设计。 二、设计条件与指标 1.输入三

13、相交流电源额定电压为380V10%，50Hz； 2.输出负载额定值：10KW, 400V, 20KHz；过载容量110%； 3.直流电压波动系数0.1； 4.尽量提高输出波形质量。 三、设计要求 1. 分析题目要求，提出23种电路结构，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、参考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 林渭勋等，电力电子设备设计和应用手册。 设计任务书10

14、 电解用整流电源 一、设计任务 设计一个电解用的整流电源，使其输出电压尽可能平稳满足负载参数要求。 二、设计条件与指标 1.电源：三相电压额定值10KV5%，频率：50Hz； 2.负载：额定电压600V；额定电流6000A；最大过载为110%，总效率0.91; 3.触发电路最小控制角为30o； 三、设计要求 1. 分析题目要求，提出23种电路结构，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、参

15、考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 林渭勋等，电力电子设备设计和应用手册。 设计任务书11 高频开关稳压电源设计 一、设计任务 根据电源参数要求设计一个高频直流开关稳压电源。 二、设计条件与指标 1.电源：电压额定值22010%，频率：50Hz； 2. 输出:稳压电源功率Po=1000W,电压Uo=50V； 开关频率:100KHz 3.电源输出保持时间td=10ms(电压从280V下降到250V)； 三、设计要求 1. 分析题目要求，提出23种电路结构，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，

16、选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、参考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 林渭勋等，电力电子设备设计和应用手册； 3. 张占松、蔡宣三，开关电源的原理与设计，电子工业出版社。 设计任务书12 列车变频空调用电源系统的设计 一、 设计任务 在列车上，拟采用三相变频式空调，已知变频器采用AC-DC-AC电路型式，且AC-DC变换采用三相二极管桥式整流器。但是，列车上只有交流220V电源，试设计一个电源转换系统来满足空调的供电要求。 二、 设计条件与指标 1. 交流电源，额定电压22

17、0V； 2. 空调：额定功率2.2kW，额定电压380VAC，三相； 3. 电路简单可靠，体积小，功耗小； 三、 设计要求 1. 分析题目要求，提出23种实现方案，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、 参考文献 1. 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 陈国呈译，电力电子电路，日本电气学会编，科学出版社。 设计任务书13 熔炼用中频感应加热电源 一、设计任务 根据负载参数设计一个用于熔

18、炼用中频感应加热的电源。 二、设计条件与指标 1.电源：线电压额定值380V，频率：50Hz1% 波动系数：A=0.951.1 2.输出功率：P=100KW； 输出最大功率：Pm=110KW； 感应加热用额定频率f=1KHz； 功率因数：cos=0.81； 3.尽量减小输出波形的失真； 三、设计要求 1. 分析题目要求，提出23种实现方案，比较并确定主电路结构和控制方案； 2. 设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3. 参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4. 利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5. 撰写课程设计报告。 四、参考文献 1. 王兆安，黄俊，电力电子技术，机械工业出版社； 2. 林渭勋等，电力电子设备设计和应用手册。