直流电动机的MATLAB仿真.doc

华东交通大学理工学院课程设计报告 PAGE 2 第 页 共 NUMPAGES 17 页 第一章 课程设计内容及要求 1. 直流电动机的机械特性仿真； 2. 直流电动机的直接起动仿真； 3. 直流电动机电枢串联电阻启动仿真； 4. 直流电动机能耗制动仿真； 5．直流电动机反接制动仿真； 6. 直流电动机改变电枢电压调速仿真； 7. 直流电动机改变励磁电流调速仿真。 要求：编写M文件，在Simulink环境画仿真模型原理图，用二维画图命令画仿真结果图或用示波器观察仿真结果，并加以分析 直流电动机的电力拖动仿真绘制 1）直流电动机的机械特性仿真 clear; U_N=220;P_N=22;I_N=115; n_N=1500;R_a=0.18;R_f=628; Ia_N=I_N-U_N/R_f; C_EPhi_N=(U_N-R_a*Ia_N)/n_N; C_TPhi_N=9.55*C_EPhi_N; Ia=0;Ia_N; n=U_N/C_EPhi_N-R_a/(C_EPhi_N)*Ia; Te=C_TPhi_N*Ia; P1=U_N*Ia+U_N*U_N/R_f; T2_N=9550*P_N/n_N; figure(1); plot(Te,n,'.-'); xlabel('电磁转矩Te/N.m'); ylabel('转矩n/rpm'); ylim([0,1800]); figure(2); plot(Te,n,'rs'); xlabel('电磁转矩Te/N.m'); ylabel('转矩n/rpm'); hold on; R_c=0; for coef=1:-0.25;0.25; U=U_N*coef; n=U/C_EPhi_N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*Te; plot(Te,n,'k-'); str=strcat('U=',num2str(U),'V'); s_y=1650*coef; text(50,s_y,str); end figure(3); n=U_N/C_EPhi_N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*Te; plot(Te,n,'rs'); xlabel('电磁转矩Te/N.m'); ylabel('转矩n/rpm'); hold on; U=U_N;R_c=0.02; for R_c=0:0.5:1.9; n=U/C_EPhi_N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*Te; plot(Te,n,'k-'); str=strcat('R=',num2str(R_c+R_a),'\Omega'); s_y=400*(4-R_c*1.8); text(120,s_y,str); end ylim([0,1700]); figure(4); R_c=0; n=U_N/C_EPhi_N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*Te; plot(Te,n,'rs'); xlabel('电磁转矩Te/N.m'); ylabel('转矩n/rpm'); hold on; U=U_N;R_c=0.02; for R_c=0.5:0.25:1.3; C_EPhi=C_EPhi_N*coef; C_TPhi=C_TPhi_N*coef; n=U/C_EPhi_N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*Te; plot(Te,n,'k-'); str=strcat('\phi=',num2str(coef),'*\phi_N'); s_y=900*(4-coef*2.2); text(120,s_y,str); end a)固有机械特性 b)降低电枢电压人为机械特性 c) 增加电枢电阻人为机械特性 d) 改变磁通人为机械特性 直流电动机直接起动仿真 直流电动机直接起动时，起动电流很大，可以达到额定电流的10-20倍，由此产生很大的冲击转矩。适用Simulink对直流电动机的直接起动过程建立仿真模型，通过仿真获得直流电动机的直接起动电流和电磁转矩的变化过程。 他励直流电动机直接起动仿真模型原理图 直流电动机模块参数设置图 直流电源模块参数设置图 定时模块参数设置图 开关模块参数设置图 他励直流电动机直接起动转速—电流关系仿真结果 他励直流电动机直接起动仿真结果 3）直流电动机电枢串联电阻启动仿真 建立他励直流电动机电枢