辽 宁 工 业 大 学
电力电子技术 课程设计（论文）
题目： 单相交—交变频电路设计
院（系）： 电气工程学院 专业班级： 自动化 学 号： 学生姓名： 中书子 指导教师： （签字） 起止时间：课程设计（论文）任务及评语
院（系）：电气工程学院 教研室：自动化
学 号 课程设计（论文）题目 5 学生姓名 李大鹏 专业班级 自动化124 单相交—交变频电路设计 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 实现功能 交-交变频的基本原理是通过电力电子器件的开关控制，截取三相工频电源电压的各个片断，重新组合一个新的交流电压。 课程设计（论文）任务设计任务及要求 1、确定系统设计方案，各器件的选型 2、设计主电路、触发电路； 3、各参数的计算； 4、建立仿真模型，验证设计结果。 5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。 技术参数 单相交交变频的频率为工频的1/3 1、布置任务，查阅资料，系统功能分析，确定系统方案（2天） 2、各电路的设计，各参数计算（3天） 进度计划指导教师评语及成绩注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
3、仿真分析与研究（3天） 4、撰写、打印设计说明书（1天） 5、答辩（1天） 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 摘 要
本次课程设计任务是对单相交—交变频电路的设计。在正式课程设计之前，先了解课程设计过程。
详细比较分析了当前交-交变频技术的特点,在此基础上提出了单相交-交变频原理。利用单个功率器件构成双向交流开关,施加于传统的交流调压电路并进行相应的改造,实现了单个功率器件的单相交-交变频变压目的。通过周期性地施加触发脉冲，获得频率可调的输出电压;采用按正弦规律变化的变脉宽高频脉冲信号对输出电压进行调制,获得了幅值可调的输出电压,并且具有较好的正弦度。输出电压波形进行了详细的理论分析,发现单相交—交变频电路的输出特点。在MATLAB环境下进行了单相交—交变频系统的仿真研究,得出仿真结果并且与文中的理论分析结果也完全一致,从而验证了本文提出的单相交-交变频原理的正确性。
关键词:单相；?交交变频；MATLAB；
目 录
第1章 绪论 ............................................................................0 第2章 课程设计的方案 ..................................................................1
概述 ..............................................................................1 系统组成总体结构 ..................................................................1 第3章 单相交—交变频电路设计 ..........................................................3
主电路设计 ........................................................................3 触发角调制模块电路设计 ............................................................4 整流与逆变电路 ....................................................................4 输出正弦电压调制方法 ..............................................................5 第4章 仿真设计 ........................................................................6
仿真软件说明 ......................................................................6 仿真模型搭建 ......................................................................7 触发角模块电路介绍 ............................................................7
同步六脉冲触发器介绍 ..........................................................8 第5章 仿真分析 ........................................................................9
仿真参数设置 ......................................................................9 阻感性负载 ........................................................................9 第6章 课程设计总结 ...................................................................10
参考文献 ..............................................................................11
第1章 绪论
本次设计是在学完了大学电力电子技术专业课之后而进行的一次课程设计。
此次的设计是对大学期间所学电力电子技术课程的一次综合性复习，是一次理论联系实际的训练。
电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。电力电子技术应用于电力领域的电子技术。具体说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。所用的电力电子器件均用半导体制成，故也称为电力半导体器件。电力电子技术所变换的“电力”，功率可以大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下。信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换。
电力电子涉及由半导体开关启动装置进行的电源控制与转换领域。半导体整流控制、半导体硅整的小型化等出现，产生一个新的电力电子应用领域。半导体硅整流、汞弧整流器应用于控制电源，但是这样的整流回路只是工业电子的一部分，对于汞弧整流器应用范围而言是有局限的。
20世纪30年代交交变频电路就已经出现，当时采用的是水银整流器，曾经有装置用在电力机车上，由于原件性能的限制，没能得到推广。到20世纪70年代，随着晶闸管的问世交交变频电路曾经广泛应用于电机的变频调速。20世纪80年代随着全控器件的广泛应用，交交变频电路逐渐被交直交变频电路取代。近年来随着现代工业生产及社会发展的需要推动了交交变频技术的飞速发展，现代电力电子器件的发展和应用、现代控制理论和控制器件的发展和应用、微机控制技术及大规模集成电路的发展和应用为交流变频技术的发展和应用创造了新的物质和技术条件，交交变频电路又逐渐成为研究的热点。
本文首先以单相输入单相输出的交交变频电路为例介绍了交交变频电路的工作原理，接着以余弦交点法为例详细分析了交交变频电路的触发控制方法，最后用MATLAB仿真软件对交交变频电路进行了建模和仿真研究。最后进行课程设计总结，在课程设计当中用到和学到哪些电力电子技术知识，最终获得了什么，得出什么结论。
本次课程设计主要内容为：首先查找资料设计单相交—交变频电路的工作原理图，然后运用MATLAB软件进行仿真，验证设计电路正确，最后确定整个单相交—交变频电路课程设计的成功。
单相交—交变频电路设计
