3241.震蕩式微型電動(dòng)機(jī)三項(xiàng)變流電源的設(shè)計(jì)模電課程設(shè)計(jì)

1、編號(hào)本科生課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目： 震蕩式微型電動(dòng)機(jī)三項(xiàng)變流電源的設(shè)計(jì) 物聯(lián)網(wǎng)工程 學(xué)院 自動(dòng)化 專業(yè)學(xué) 號(hào) xxx 學(xué)生姓名 xxx 指導(dǎo)教師 xxx 教授 二一年六月題目：震蕩式微型電動(dòng)機(jī)三相變流電源的設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)要求與技術(shù)指標(biāo)1.1 震蕩式微型電動(dòng)機(jī)三相正弦波變流電源 1.1.1設(shè)計(jì)要求 將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，再將直流電轉(zhuǎn)換成對(duì)稱三相交流電1.1.2技術(shù)指標(biāo) 輸入直流電壓24伏，輸出三相交流電壓20伏，頻率405hz，輸出電流200毫安，三相電壓不對(duì)稱度2，頻率穩(wěn)定度0.010.001，正弦波失真度1.1.2 震蕩式微型電動(dòng)機(jī)三相梯形波變流電源1.2.1設(shè)計(jì)要求 要采用電子工作平臺(tái)ewb軟

2、件設(shè)計(jì):1)移相式微型電動(dòng)機(jī)3 三相梯形波變流電源；2積分式微型電動(dòng)機(jī)三相梯形波變流電源。要求輸出交流電壓的幅值可通過改變輸入直流電壓的大小來調(diào)節(jié)，輸出電壓的頻率可通過三個(gè)電位器來調(diào)節(jié)。1.2.2 技術(shù)指標(biāo) 1）移相式微電機(jī)三相梯形波驅(qū)動(dòng)電源的輸入直流電壓為24伏，輸出的三相交流電壓為14伏，頻率為500hz，電流為200毫安，三相電壓不對(duì)稱度為2，頻率穩(wěn)定度為0.010.001，正弦波失真度為1。2）積分式微型電動(dòng)機(jī)三相梯形變流電源輸入直流電壓v1=24伏時(shí)，輸出電壓為14伏，頻率為500hz，頻率穩(wěn)定度為0.2，電壓穩(wěn)定度為1，三相梯形方波變流電源的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)85。1.3微型電動(dòng)機(jī)三相方

3、波變流電源1.3.1設(shè)計(jì)要求 要求采用電子工作平臺(tái)ewb軟件，設(shè)計(jì)線面兩種三相對(duì)稱方波電流電源1）設(shè)計(jì)模擬震蕩式三相對(duì)稱方波變流電源。2）設(shè)計(jì)數(shù)字式三相對(duì)稱方波變流電源。1.3.2技術(shù)指標(biāo) 1)模擬震蕩式三相對(duì)稱方波變流電源輸入直流電壓24伏，輸出方波電壓15伏，頻率406hz,電流200毫安，三相電壓不對(duì)稱度2，頻率穩(wěn)定度0.0010.0001。2）數(shù)字式三相對(duì)稱式方波變流電源的輸入直流典押 12伏，輸出方波電壓10伏，典押穩(wěn)定度1，輸出電流2a，頻率穩(wěn)定度0.000010.00000012系統(tǒng)方案 流程框圖三相交流電有源移相器直流電源隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和學(xué)科領(lǐng)域的相互滲透,微電機(jī)生

4、產(chǎn)制造技術(shù)已從單純的機(jī)械電氣技術(shù)向高度集成化的數(shù)字電子化方向發(fā)展.微電機(jī)的應(yīng)用迅速從軍事裝備,工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)擴(kuò)展到辦公自動(dòng)化,家庭自動(dòng)化和工廠自動(dòng)化領(lǐng)域,據(jù)國際小機(jī)電制造商統(tǒng)計(jì),微小型電機(jī)的典型應(yīng)用在5000種以上.我國2000年微型電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)量達(dá)50億臺(tái),約占全球產(chǎn)量的60%.微電機(jī)的數(shù)量大,種類多,用途廣,對(duì)驅(qū)動(dòng)電源性能將提出更具體的要求. 利用具有過電流保護(hù)和過熱保護(hù)等環(huán)節(jié)的集成功率放大器構(gòu)成有源移相器,由三個(gè)相同的有源移相器構(gòu)成閉環(huán)電路,產(chǎn)生正弦波振蕩,將直流電變換成對(duì)稱的三相正弦交流電 3原理與電路設(shè)計(jì)3.1震蕩式微型電動(dòng)機(jī)三相正弦波變流電源的設(shè)計(jì)3.1.1震蕩式微型正弦波梯形波變

5、流電源的整體電路圖3.1.2 有源移相器 2微電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的基本單元如圖所示,集成功率運(yùn)算放大器ari和外圍元件r1,r2,r3,電容c1構(gòu)成有源移相器，其頻率特性為a(jw)=uo/ui=-r2/r1(1/(1+jwr2c1) 1-1其幅頻特性為 a(w)=r2/r1 ) 1-2其相頻特性為 （w）=- 1-3 式中，-為反向輸入運(yùn)算放大器的基本相移，為有源移相器的附加相移。由式，的出有源相移的對(duì)數(shù)幅頻特性20lga（w）=20lg-20lg 1-4 若取r2/r1=2，w=w0=/(r2c1)，并代入1-3，1-4中，可得有源移相器的增益a(w)=1，這是有源移相器構(gòu)成正弦波振蕩器的幅值平

6、衡條件，相移（w）=-+=，表明輸出電壓uo領(lǐng)先輸入電壓ui相位角，是有源移相器構(gòu)成正弦波振蕩器的相位平衡條件。通過計(jì)算機(jī)仿真可在虛擬掃頻儀上觀察到有源移相器的幅頻特性曲線和相頻特性曲線?；蛘呃胑wb軟件，將掃頻范圍調(diào)整到1hz-2mhz，可觀察到根據(jù)三相變流電源的技術(shù)指標(biāo)要求，可調(diào)節(jié)并確定有源移相器的參數(shù)，當(dāng)r1=49k，r2=100k,r3= 33k,c1=6800pf時(shí)，在虛擬頻率特性圖示儀上觀測(cè)到有源移相器的一組數(shù)據(jù)為f=405hz，相移=，增益20lga（w）=0將三個(gè)有源移相器級(jí)聯(lián)，并將ar3的輸出端與ar1的輸入端連接，星辰閉環(huán)電路，構(gòu)成震蕩式微型電動(dòng)機(jī)的三項(xiàng)變流電源，所輸出的

7、三相正弦波電壓為u1=u2=u3=三相對(duì)稱電源的頻率為f=、（2r2c1）。3.1.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在實(shí)驗(yàn)室用電路試驗(yàn)箱和雙蹤示波器測(cè)量的出頻率f=444.4hz幅值h=10v形3.2.1震蕩式微型電動(dòng)機(jī)三相梯形波變流電源的設(shè)計(jì)電路圖如震蕩式微型電動(dòng)機(jī)三相正弦波變流電源的設(shè)計(jì)圖一樣，要求 af1 r2/r11所以只要把三個(gè)電位器調(diào)節(jié)到r2/r11即可，可得到震蕩式梯形波3.2.2積分式三相梯形波變流電源的設(shè)計(jì) 蕩式的電路中的r2 r5 r8去掉，三個(gè)運(yùn)放變?yōu)槿齻€(gè)對(duì)稱的積分電路，得到圖所示的三相梯形變流電源，去掉前兩個(gè)電容 得到積分三相梯形波3.2.2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 幅值h=10v 頻率f=444.4h

8、z 3.3.1微型電動(dòng)機(jī)三相方波變流電源的設(shè)計(jì)rc移相器f=uo/ui=1/(1+jwrc)其幅頻特性為f（w）=其相頻特性為（w）=- 其對(duì)數(shù)幅頻特性為20lgf（w）=-20lg3.3.2模擬式三相方波電源的設(shè)計(jì)該變流電源可達(dá)到如下指標(biāo)，輸入直流電壓24v，輸出方波電壓15v，頻率406hz，電流200毫安，三相電壓的不對(duì)稱度2，頻率的穩(wěn)定度-。 由于電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)過低，電流滯后角過大，仍然需要繳入整流管d1-d6，以構(gòu)成續(xù)流電橋，電阻r4 r5 r6,兼有限制電流的作用，避免無意中瞬間短路可能造成的電源損壞。3.3.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)幅值10v頻率500hz4實(shí)驗(yàn)感想經(jīng)過實(shí)驗(yàn)前一天（6.20）的自己動(dòng)手和石玉明同學(xué)一起動(dòng)手把電路搭好，一起考慮器件的布局，電線的走向，如何才能省線，才能使布局美觀，在這過程中是我們感覺到實(shí)際的操作和理論之間的差距，動(dòng)手實(shí)踐還是有一定難度的，我們用了整下午時(shí)間把線路搭好，檢查了一遍，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候，一開始很順利，可是做到方波的時(shí)候，我們由于粗心，弄掉了一根線，使得我們的方波只能顯示出矩形波，我們檢查了很久才找出故障，在這過程中我走了很多彎路，但是我想那不是無用功，是調(diào)試出來應(yīng)該必須經(jīng)過的過程，在調(diào)試過程中我感受到了團(tuán)隊(duì)配合，和跟同學(xué)探討，爭論，最終得到一致的意見，通過這次動(dòng)手實(shí)踐，我知道了凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢，堅(jiān)持自己的目標(biāo)，有