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单相IGBT变频电源研究

Form: 论文之家作者：张来 Publish: 2007-11-12 Hits:-

【中文题名】

单相IGBT变频电源研究

【英文题名】

Investigation of Single-phase IGBT Variable Frequency Power Supply

【学科专业】

模式识别与智能系统

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-11-12

【中关键词】

中频电源,PWM,SPWM,逆变电路,IGBT,

【英关键词】

Medium-Frequency Power Supply,PWM,SPWM,Inversion Circuit,IGBT,

【分类导航】

工业技术>无线电电子学、电信技术>无线电设备、电信设备>电源>>

【论文摘要】

目前各大油田在开采含胶质沥青,含蜡和凝固点高的“三高”原油方面,通常采用空心抽油杆工频加热技术。为了解决稠油井热采中工频加热效果差和浪费电能等问题,利用脉冲宽度调制(PWM)和正弦波脉冲宽度调制技术(SPWM)变频技术,研制了中频电源,为加热电缆提供电压、频率及功率都连续可调的电源,从而解决了原工频情况下三相变单相造成的电网不平衡而对电网的污染,提高了功率因数,改善了加热效果。变频电源的设计本着实用和性能稳定的原则。电源的主体主要由大功率的电力器件绝缘门极双极型晶体管(IGBT)构成的逆变电路组成,能承受很大的电压和电流,控制部分采用单片机进行控制,具有很丰富的程序指令,执行速度快捷,控制方式灵活,输出功率大,变化运行频率方便,保护配置合理、优化,整体结构适合野外环境。系统实现了软启动,对电网污染小,操作简单、自动化程度高,运行稳定,加热效果良好。

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-8
第一章引言	8-12
§1-1 工频感应加热存在的问题	8
§1-2 国内外研究概况、水平、发展趋势	8-9
1-2-1 国际动态	8-9
1-2-2 国内动态	9
§1-3 新型中频感应电加热的特点	9-10
§1-4 本课题的主要技术、功能指标及研究内容	10-12
第二章空心抽油杆电加热理论及应用	12-18
§2-1 中频交流电加热的基本原理	12-16
2-1-1 集肤效应	12-13
2-1-2 邻近效应	13-14
2-1-3 滞后效应	14-15
2-1-4 有效加热层	15
2-1-5 稠油的分子运动	15-16
§2-2 空心抽油杆电加热的工作原理	16-18
第三章单相 IGBT 变频电源系统	18-24
§3-1 单相IGBT 变频电源系统的结构	18-19
§3-2 单相IGBT 变频电源主电路	19
§3-3 主电路主要器件的选择	19-21
3-3-1 整流二极管模块的选择	19-20
3-3-2 功率开关器件IGBT 的选择	20-21
§3-4 快速短路保护电路	21-24
3-4-1 加装尖峰抑制器	21
3-4-2 在输出端串联限流电感	21-24
第四章单片机控制系统	24-33
§4-1 单片机控制系统设计	24
4-1-1 系统功能	24
4-1-2 系统组成和工作原理	24
§4-2 控制系统硬件	24-33
4-2-1 SYNCM058958A 单片机性能和特点	24-26
4-2-2 可编程数码管键盘串行接口芯片HD7279A 的原理与应用	26-28
4-2-3 电源监控电路D51232	28-30
4-2-4 IGBT 驱动器EX8851	30-33
第五章脉冲宽度调制（PWM）	33-47
§5-1 PWM 综述	33-35
§5-2 本课题中SPWM 的实现	35-47
5-2-1 SPWM 的原理	35-38
5-2-2 SPWM 的算法	38-40
5-2-3 单片机SPWM 控制软件设计需注意的问题	40-41
5-2-4 SPWM 算法的软件实现	41-42
5-2-5 SPWM 脉冲控制参数计算	42-44
5-2-6 软件设计流程图	44-47
第六章结论与展望	47-48
参考文献	48-50
致谢	50

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.347192



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