直流電機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真 直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)原理1原理直流開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理如圖1所示。直流電動(dòng)機(jī)電樞由三相晶閘管整流電路經(jīng)平波電抗器L供電，并通過(guò)改變觸發(fā)器移相控制信號(hào)Uc調(diào)節(jié)晶閘管的控制角，從而改變整流器的輸出電壓實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。該系統(tǒng)的仿真模型如圖2所示。在仿真中為了簡(jiǎn)化模型，省略了整流變壓器和同步變壓器，整流器和觸發(fā)同步使用同一交流電源，直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁由直流電源直接供電。圖1 直流開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電氣原理圖3 移相特性2個(gè)參數(shù)的理論計(jì)算值Generator)的同步電壓連接。觸發(fā)器的控制角（alphadeg端）通過(guò)了移相控制環(huán)節(jié)（shifter），移

2、相控制模塊的輸入是移相控制信號(hào)Uc（圖2中Uc），輸出是控制角，移相控制信號(hào)Uc由常數(shù)模塊設(shè)定。移相特性如圖3所示。移相特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為在本模型中取，所以。在電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩輸入端TL接入了斜坡（Ramp）和飽和(Satutration)兩個(gè)串聯(lián)模塊，斜坡模塊用于設(shè)置負(fù)載轉(zhuǎn)矩上升速度和加載的時(shí)刻，飽和模塊用于限制負(fù)載轉(zhuǎn)矩的2仿真過(guò)程2.1仿真原理如圖2根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖在Matlab軟件環(huán)境下查找器件、連線，接成入上圖所示的線路圖。圖2 直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型1、 具體步驟a、點(diǎn)擊桌面Matlab圖標(biāo)，打開Matlab軟件，在工具欄里根據(jù)提示點(diǎn)擊，再點(diǎn)擊matlab help，打開一個(gè)

3、對(duì)話框，點(diǎn)擊里的newmodel，創(chuàng)建一個(gè)文件頭為的新文件。b、點(diǎn)擊View，Library Browser，打開元器件庫(kù)查找新的元器件。如果不知在哪里找到元器件，可以在里輸入元器件的名稱，鍵入ENTER即可查找。2、 所用元器件及其參數(shù)設(shè)置a. Three Phase Sourceb. Synchronized 6-Pulsec. XY Graphf.Gain 1e.DC Machineg.Senies RLC Branchh.Universal Bridgei.Mean Valuej.blockl.Saturationj.Ranpk.Fcnm.Uctl.ud13.3仿真結(jié)果根據(jù)上面的步驟查

4、找器件，連線，可畫出原理圖，運(yùn)行之后，得到如下波形。a. 整流輸出電壓b. 電樞兩端電壓c. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速d. 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性e.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線3仿真分析仿真的結(jié)果如圖上圖a,b,c,d,e所示。其中圖中所示為整流器輸出端的電壓波形（局部），圖4 所示為經(jīng)平波電抗器后電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓波形，該波形較整流器輸出端的電壓波形脈動(dòng)減少了許多，電壓平均值在225V左右符合設(shè)計(jì)要求。圖d 所示為轉(zhuǎn)速變化過(guò)程，在全壓直接起動(dòng)情況下，起動(dòng)電流很大，在2.5s左右起動(dòng)電流下降為零（空載起動(dòng)），起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到最高值。在起動(dòng)0.5s后加額定負(fù)載，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，電流增加。圖e所示為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩變

5、化曲線，轉(zhuǎn)矩曲線與電流曲線成比例。圖d給出了工作過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線。通過(guò)仿真反映了開環(huán)晶閘管-直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的空載起動(dòng)和加載工作情況。4總結(jié)這次做的是直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真，在之前學(xué)習(xí)自動(dòng)控制原理和Protel DXP課程時(shí)使用過(guò)Matlab軟件，所以說(shuō)這次使用相對(duì)來(lái)說(shuō)比之前容易點(diǎn)。這次用Matlab軟件進(jìn)行仿真時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沒(méi)之前那么容易觀察到，但是波形圖調(diào)節(jié)起來(lái)比較方便，沒(méi)有太大的問(wèn)題。但是對(duì)于元件參數(shù)的設(shè)置和計(jì)算，我不太熟悉，但是我在以后的練習(xí)中一定會(huì)注重提高自己在這方面的能力。在本次試驗(yàn)過(guò)程中，我學(xué)到了很多東西，專業(yè)課題設(shè)計(jì)是我們第一次接觸到，我覺(jué)得還有很多東西值得去探索。參考文獻(xiàn)：1 陳伯時(shí). 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)第3版M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2007. 2 王兆安, 黃俊. 電力電子技術(shù)第4版M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2000.3 任彥碩.