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电力电子技术课程设计题目

2020-01-05 来源:榕意旅游网


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(交流有效值或直流平均值)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(10~100)%;

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2~3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、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. 电机:额定功率500W,额定电压220Vdc,额定转速1000rpm,Ra=2,La=10mH;

3. 电机速度调节范围(10~100)%;

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2~3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:0~5VAC,信号频率范围:40~500Hz;

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2~3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(TCR)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2~3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,机械工业出版社;

设计任务书5 晶闸管开关电容器(TSC)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2~3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380±5%,频率:50Hz±1%;

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(1min),极对数p=3,有补偿,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(1min)间隔两小时; 电流脉动率:在α=90ο 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2~3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. 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380±5%,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2~3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αmin =30o;

三、设计要求

1. 分析题目要求,提出2~3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. 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AC—DC—AC间接变频方式完成主电路的设计.

二、设计条件与指标

1。输入三相交流电源额定电压为380V±10%,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2~3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 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10KV±5%,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2~3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220±10%,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2~3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》;

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220V;

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2~3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:50Hz±1%

波动系数:A=0。95~1。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:cosΦ=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2~3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》。

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