實驗一 直流電機調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型_第1頁
實驗一 直流電機調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型_第2頁
實驗一 直流電機調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型_第3頁
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文檔簡介

實驗一

直流電機調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型1.通過實驗掌握直流電機開環(huán)調(diào)速控制方法。2.掌握PWM功率放大H橋芯片LMD18200T的應(yīng)用方法。3.掌握開關(guān)電源控制芯片SG3525A在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。4.掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字模型的建立方法。實驗線路如圖1所示所發(fā)的元件按圖1所示焊接好檢查核對無誤后接上30V電源,在U4的2腳斷開與運放連接,U4的2腳接一10K的電位器,稱為圖中沒畫位器電源電壓為5V,電位器的滑動端接U4的2,即接電位PR1的中點,調(diào)節(jié)該電位器即可改變Uc大小,實現(xiàn)直流電機的開環(huán)速度控制。圖1實驗電路1PWM環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型測定調(diào)節(jié)SG3525A13輸出的PWM波占空比為,測量2腳的輸入電壓及PWM環(huán)節(jié)的輸出電壓,填入表改變按不同的占空比測量2的電壓和PWM環(huán)節(jié)輸出電壓,填入表1。

E2aCE2aC表1環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型測試表空比比10%60%90%Vc(2pin)V2電機參數(shù)的測量1)電勢常數(shù)CΦ的測定E測出電機的電勢Ea,則

用另一臺電動機牽引被測電機運在額定轉(zhuǎn)速,電勢常數(shù):CΦ=E

anN

。(1)2)電機轉(zhuǎn)矩常數(shù)CΦm

轉(zhuǎn)矩常數(shù)可由CΦ求出:Cm

30

。(2)3)飛輪矩GD

2

的測定Tl

已知電機的運動方程為:GD2

(3)電機接可調(diào)穩(wěn)壓電源,測速發(fā)電機接數(shù)字示波器的Y軸輸入,調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源電壓使電機運行在額定轉(zhuǎn)速附近測量此時的空載電流I斷開電源使機自O(shè)由行使,測出電機的下降時(若為指數(shù)下降曲線,則按其初始斜率求下降時間,則電機的飛輪矩可由下式求出:GD=

I

(4)4)電樞電阻的測定電機電樞接可調(diào)穩(wěn)壓電源,卡住電機軸不讓轉(zhuǎn)動,調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源使電機電流為額定電流測出一組VI電機軸轉(zhuǎn)動一定位置,11重復(fù)測量得另一組數(shù)據(jù),V,I。2測出4、5組數(shù)據(jù)。則電樞電為:aR=

(5)5)電源內(nèi)阻的測定在H橋輸出端接電壓表,電流表和可調(diào)負(fù)載電阻,1調(diào)節(jié)控制電壓U使PWM路輸出為額定電壓的,調(diào)節(jié)負(fù)載電阻使電流為額定2電流I,保持控制電壓不變,調(diào)節(jié)負(fù)載電阻,使負(fù)載約為額定電流的0.8倍,測N出電流I,測出電壓為V,則按下式可算出電源的等效內(nèi)阻:12R=pwm

2II12

(6)6)電樞電感的測定

自耦變壓器輸出與電機聯(lián)接在如圖所示。交流電流應(yīng)大于額定值,測得電壓,電流分別為UI,則電樞電為:a

nn=a

(7)7)電磁時間常的確定lT=lR:為回路的總電阻8)機電時間常的確定

L

電磁時間常T的表達式為:l(8)機電時間常T的表達式為:T=

GD2CC

(9)3開環(huán)靜差率測量PWM換器輸出端按上電機,改變控制電壓U,使電機在額c定轉(zhuǎn)速下運行,保持U不變,電機帶額定負(fù)載時,測出電機轉(zhuǎn)速,由下式計算c開環(huán)靜差率。=op4PWM變

()1)以Uc為橫軸,為縱坐標(biāo),描出各點。并將各點用直線相連,求出該M直線的斜率k=DPWMC

,即為PWM環(huán)節(jié)的比例系數(shù)。用頻率計或示波器測出PWM的頻率f,求出周T。則PWM環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)可用圖2表示:U

C

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