模电课程设计报告-振荡式微型电机三相变流电源的设计.doc
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1、本科生课程设计报告题目:振荡式微型电机三相变流电源的设计 物联网工程 学院电气工程及其自动化专业学 号 学生姓名 指导教师 2011年7月2号模电课程设计报告一、原理与电路设计(一)、振荡式正弦波变流电源1、设计内容:输入直流电压30V,输出三相交流电压20V,频率405Hz,输出电流200mA,三相电压不对称度2%,频率稳定度,正弦波失真度1%。2、设计要求:将输入的交流电转换成直流电,再将直流电转换成对称三相交流电。3、原理及参数选择微电机驱动电源的基本单元电路如图1所示,集成功率运算放大器AR1和外围元件R1、R2、R3,电容C1构成有源移相器,其频率特性为 (1)其幅频特性为 (2)
2、其相频特性为 (3)式中,为反相输入运算放大器的基本相移;为有源移相器的附加相移。由式(2)得出有源移相器的对数幅频特性为 (4) 图1.有源移相器若取,并代入式(3)、式(4)可得到有源移相器的增益A(w)=1,这是有源移相器构成正弦波振荡器的幅值平衡条件;相移,表明输出电压领先输入电压相位角,是有源移相器构成正弦波振荡器的相位平衡条件。根据三相变流电源的技术指标的要求,可调节并确定有源移相器的参数,当,时,在虚拟频率特性图示仪上观测到有源移相器的一组数据为:,相移,增益。将三个图1所示的有源移相器级联,并将AR3的输出端与AR1的输入端连接,形成闭环电路,构成振荡式微型电动机三相变流电源,
3、如图2.所示。其环路增益AF=1,,三相有源移相器总相移为,该电路将产生正弦波振荡,在AR1、AR2、AR3的输出端,即W、V、U端产生对称的三相正弦波电压,三相正弦波电压的相序是U-V-W即三相对称电源的频率为,图2中的直流电压V1由交流电源经过整流、滤波、稳压电路后获得。 图2.振荡式微型电动机三相变流电源(二)、微型电动机三相梯形波变流电源1、设计要求:要求采用电子工作平台(EWB)软件设计移相式微型电动机三相梯形波变流电源2、技术指标:移相式微电机三相梯形波驱动电源的输入直流电压为30V,输出三相交流电压为14V,频率为500Hz,电流为200mA,三相电压不对称度为2%,频率稳定度为
4、,正弦波失真度1%。3、原理及参数选择:移相式微型电动机三相梯形波电源的基本构成电路与正弦波电源基本电路图1构成相同。为产生梯形波振荡,需使,并保证相位平衡条件,利用集成运放的非线性限幅特性,产生梯形波输出。根据该条件选择,这时运放的静态增益。微型电动机的功率因素较低,电流滞后角较大,图2中的整流管D1D6,构成续流电桥;电阻器R10,R11,R12和电容器C4、C5、C6构成负载的无功率补偿电路,电阻器R10、R11、R12还兼有限制输出电流的作用,避免无意中照成的电源的损坏。三相对称梯形波输出电压()波形(三)、三相方波变流电源1、设计要求:要求采用电子工作平台(EWB)软件,设计模拟振荡
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