电力电子技术课程设计指导书.doc

《电力电子技术课程设计》
指导书
同向前 伍文俊 主编
适用专业:
电气工程及其自动化专业
2006年
电气工程及其自动化专业
《电力电子技术课程设计》指导书
一、课程设计的目的
《电力电子技术》是一门实践性很强的专业基础课,通过课程设计这一集中实践环节,使学生加深理解电力电子变换电路的基本原理及其在工程实际中的应用;掌握电力电子变换主电路的选型及参数计算方法;掌握电力电子器件和装置的控制电路设计方法;为今后从事与电力电子技术相关的科学研究工作打下良好的基础。
二、课程设计的要求
课程设计的时间为1周,总学分为1个学分。要求每个学生从审题、主电路设计、参数计算、仿真验证与优化、撰写报告等五个环节独立自主进行,但鼓励同学们相互讨论和启发。
课程设计的组织形式,原则上5~7个人为一组,每组一个题目,要求每个人必须独立完成所有设计任务,并通过仿真验收。
所有学生必须按照任务书的要求,在规定地点和规定时间内完成课程设计任务。指导教师应视具体情况进行考勤,并记入成绩考核表。
在课程设计及仿真过程中,应严格遵守实验室的规章制度,遵照指导教师的指导,爱护机房设备,创造良好的课程设计研究氛围。
三、课程设计的内容
综合运用本门课程所学知识,针对题目给定的负载及电源的要求,设计一个具有一定实用价值的电力电子电路系统。课程设计的题目如下,具体内容详见课程设计任务书(附件):
(1)舞台灯光控制电路的设计与分析;
(2)永磁直流伺服电机调速系统的设计;
(3)PWM开关型功率放大器的设计;
(4)晶闸管可控电抗器(TCR)电路的设计;
(5)晶闸管开关电容器(TSC)电路的设计;
(6)直流传动用整流器;
(7)电镀用整流器的设计;
(8)直流电力拖动电源的设计;
(9)高频交流电源的设计;
(10)电解用整流电源;
(11)高频开关稳压电源设计;
(12)列车变频空调用直流电源系统的设计;
(13)熔炼用中频感应加热电源。
四、课程设计的方法与步骤
(1)审题:明确设计内容,分析负载要求和主电路系统功能。
(2)方案设计与比较:根据题目的基本功能要求,并适当考虑附加功能的易实现性,设计电力电子系统主电路的可行方案,比较并确定一种实现方案,对该方案的优缺点和可行性进行分析论证。
(3)主电路及保护电路参数设计:根据既定的电力电子电路方案,设计具体的原理线路,并添加适当的必要的保护。完成对主电路元器件参数的设计和选择;完成保护电路参数的设计和选择;并给出必要的工作原理说明。
(4)主电路的仿真:根据既定主电路原理线路,确定其相应的主控器件控制脉冲实现方案,采用PSIM、MATLAB或PSPICE等仿真软件,完成主电路的仿真及参数优化。仿真要和电路的主要参数设计、控制方案的设计结合,要有设计目的、结果分析和改进措施,注重逻辑性。
(5)搭建系统整体框架:根据主电路及控制脉冲的要求,建立必要的控制电路和电力电子系统整体的硬件实现框架。
(6)撰写设计说明书,具体要求见下节。
五、课程设计报告的要求
课程设计报告要求以设计说明书的方式来完成,主要叙述对题目的认识和理解,阐明电路功能分析、实现方案及其形成过程,给出参数设计和仿真结果及分析,特别是有新意的地方要充分论述。设计报告应包括以下主要内容:
(1)题目及其功能要求分析;
(2)具体设计方案及其说明;
(3)主电路参数和控制电路设计及其工作原理介绍;
(4)主电路的仿真结果分析、仿真中出现问题的分析和解决方法;
(5)控制电路及电力电子系统硬件实现框架;
(6)课程设计的心得体会。
六、课程设计考核与成绩评定
课程设计成绩以结果验收和答辩为主,并参考设计说明书和平时考勤后给出综合成绩。成绩评定分为优、良、中、及格、不及格五类。主要从以下几个方面评定:
1.考勤及对课程设计的态度: 10%
2.设计任务完成情况: 50%
(1)设计合理,通过了仿真验证,完成了设计任务。
(2)思路新颖,线路简洁,或增添了新颖实用的功能。
3.答辩:思路清晰,回答问题正确。 20%
4.设计说明书:内容完整,叙述正确,图表规范。 20%
七、课程设计参考资料
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;
4.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。
5.郑宏捷,《电力电子技术》,科学出版社;
6.林渭勋等,《电力电子设备设计和应用手册》,机械工业出版社。
7.张占松、蔡宣三,《开关电源的原理与设计》,电子工业出版社。
八、课程设计报告格式
1、课程设计报告可采用统一规范的稿纸书写,也可以用16k纸按照撰写规范单面打印,并装订成册。内容包括:
①封面(包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、职称、起止时间等)
②设计任务
③目录
④正文(设计计算说明书、研究报告、研究论文等)
⑤参考文献
2、课程设计正文参考字数:2000字/周
3、封面格式
4、设计任务
5、目录格式
①标题“目录”(三号、黑体、居中)
②章标题(四号字、黑体、居左)
③节标题(小四号子、宋体)
④页码(小四号子、宋体、居右)
6、正文格式
①页边距:上2.5cm,下2.5cm,左2.5cm,右2cm,页眉1.5cm,页脚1.75cm,左侧装订;
②字体:章标题,四号字、黑体、居左;节标题,小四号子、宋体;正文文字,小四号字、宋体;程序用5号Times New Roman.
③行距:1.5倍行距;
④页码:底部居中,五号;
7、参考文献格式
①标题:“参考文献”,小四,黑体,居中。
②示例:(五号宋体)
期刊类:[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名(版本).出版年,卷次(期次):页次.
图书类:[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社,出版年:页次.