电力电子系统设计

一、概述

二、课程设计方案

本次课程设计的要紧内容是利用晶闸管整流来设计直流电机操纵系统，要紧设计内容有

1、电路功能：

〔1〕、用晶闸管缺角整流实现直流调压，操纵直流电动机的转速。

〔2〕、电路由主电路与操纵电路组成，主电路要紧环节：整流电路及保卫电路。操纵电路要紧环节：触发电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保卫电路。

〔3〕、主电路电力电子开关器件采纳晶闸管、IGBT或MOSFET。

〔4〕、系统具有完善的保卫

2、系统总体方案确定

3、主电路设计与分析

〔1〕、确定主电路方案

〔2〕、主电路元器件的计算及选型

〔3〕、主电路保卫环节设计

4、操纵电路设计与分析

〔1〕、检测电路设计

〔2〕、功能单元电路设计

〔3〕、触发电路设计

〔4〕、操纵电路参数确定

设计要求有一下四点：

1、设计思路清晰，给出整体设计框图；

2、单元电路设计，给出具体设计思路和电路；

3、分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。

4、绘制总电路图

5、写出设计报告；

要紧的设计条件有：

1、设计依据要紧参数

〔1〕、输进输出电压：〔AC〕220〔1+15%〕、

〔2〕、最大输出电压、电流依据电机功率予以选择

〔3〕、要求电机能实现单向无级调速

〔4〕、电机型号布置任务时给定

2、可提供实验与仿真条件

三、系统电路设计

1、主电路的设计

〔1〕、主电路设计方案

主电路的要紧功能是实现整流，将三相交流电变为直流电。要紧通过整流变压器和三相桥式全控整流来实现。

整流变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是原方输进电流，而副方通过整流原件后输出直流。变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。工业用的整流直流电源大局部根基上由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。

整流变压器是专供整流系统的变压器。整流变压器的功能：

1.是提供整流系统适当的电压，

电子系统课程计

题目：电子钟设计

专业：电子信息工程

班级：1320603

学号：201320060319

姓名：张传峰

1 题目：数字钟课程设计

一、设计要求：

1. 利用6位的显示器，显示时、分、秒

2. 具有校时功能，通过“设置”、“加”、“减”3个键对时间进行设置

3. 内部计数器的计时单位为1Hz

4. 集成译码器、计数器、定时器、数码管、脉冲发生器和必要的门电路等数字器件实现系统设

5. 多功能数字钟的设计、仿真、装配与调试。

6. 按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理

二、设计原理

数字钟的原理框图

数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。数字钟的原理框图如图1.

数字钟的原理框图

2 三、各模块功能分析

1. 晶体振荡器

晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。如图所示电路通过ＣＭＯＳ非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，ＣＭＯＳ非门Ｕ１与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，Ｕ２实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电 阻Ｒ１为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容Ｃ１、Ｃ２与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个１８０度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。晶体XTAL的频率选为32768HZ。该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。从有关手册中，可查得C1、C2 分别为20pF，和200PF当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为20MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。晶体振荡器电路如图：

电气系统设计

电气系统设计是现代化建筑中不可或缺的一个部分。随着科技的不断进步，设计师们需要不断地更新知识和技能来满足客户的不断变化的需求。电气系统是建筑物中非常重要的一个组成部分，为每个建筑物的正常运转提供了稳定的能源。本文将会介绍一些与电气系统设计相关的内容，包括电气系统设计的流程、技能要求、常用的软件和工具以及应该注意的事项等。

电气系统设计流程

电气系统设计的流程可以大致分为以下几个步骤：

1.需求分析：根据客户的需求和建筑物的特点，确定所需的电气设备和系统。

2.可行性研究：评估所需电气设备和系统的可行性，并确定项目的质量标准和预算。

3.设计策略：根据可行性研究的结果和项目需求，设计电气系统的布局和结构，并确定可以实现的技术标准。

4.细节设计：根据设计策略和预算限制，设计电气系统的细节，并确定所需的材料和设备。

5.安装和测试：安装电气设备和系统，并进行测试，以保证它们符合所需的标准和质量要求。

6.运营和维护：为保证电气系统的正常运转，安排运营和维护任务，并确保系统能够长期稳定运行。

技能要求

电气系统设计需要一定的电工知识和技能，因此，设计师需要具备以下技能：

1.熟悉电气设备和系统：理解电气设备和系统的类型、功能和设计原则，了解其中的潜在风险和安全问题。

2.熟悉电气规范和标准：掌握国家和国际上的电气规范和标准，确保设计符合要求。

3.熟悉电气软件和工具：掌握常用的电气软件和工具，例如AutoCAD、Dialux和ETAP等。

4.沟通能力：与客户、承包商和其他建筑专业人员沟通，协调各方的利益，确保项目的顺利进行。

常用的软件和工具

在电气系统设计中，常用的软件和工具有：

1. AutoCAD：用于设计电气系统和进行细节设计。

2. Dialux：用于评估建筑物的照明和光度要求，并设计相应的照明系统。

3. ETAP：用于进行电力系统分析，计算各种参数和生成报告。

4. Revit MEP：用于进行建筑信息建模，以便整合各个建筑专业的设计。

浅析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用

摘 要 作为电力工程前期工作的重要组成部分，合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提，也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。文章根据单项电力工程设计的特点，论述了电力系统规划设计在电力工程设计中的应用，并对如何开展电力系统规划设计工作提出经验总结。

关键词 电力系统规划设计 电力工程设计 电力电量平衡

电能作为国民经济各个领域的基础能源，在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设，是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分，合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提，也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。

一、电力工程中所涉及系统规划设计的主要内容

系统规划设计相关工作可分为长期的电力系统发展规划、中期的电力系统发展设计。其对单项电力工程设计具有指导性的作用，也是论证工程建设必要性的重要依据。

在进行单项电力工程设计时，其涉及到的系统规划设计主要内容包括：(1)工程所在区域的电力负荷预测和特性分析；(2)近区电网电源规划情况及出力分析；(3)根据负荷预测和电源规划结果，进行电力和电量平衡；(4)提出电力工程接入电网系统方案；(5)对所提方案进行电气计算；(6)分析计算结果，并进行方案技术经济比较；(7)为电力设计其它专业提供系统资料。 (一)电力负荷预测和分析

对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测和分析，是电力系统规划设计的基础。在电力工程设计时，主要进行10年以内的中短期负荷预测。

中短期负荷预测，主要围绕国民经济的运行和发展而进行。在总结历年经济数据的基础之上，结合社会经济的发展规划，对中短期的近区最大负荷进行逐年预测；同时，根据已建、在建和规划的大项目情况，对负荷的特性进行必要的研究分析，并确定其对电网供电的影响。

(二)电源规划情况及出力

电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计，并分析电源的出力情况，是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。