實驗一開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真實驗

1、實驗一開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真一、實驗?zāi)康?、熟悉并掌握利用MATLAB中Simulink建立直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型與進(jìn)行仿真實驗的方法.2、掌握開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理及仿真方法.二、實驗內(nèi)容開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真框圖如圖1所示,根據(jù)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的參數(shù)在Simulink中建立開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型,根據(jù)要求分別進(jìn)行仿真實驗,輸出直流電動機的電樞電流Id與轉(zhuǎn)速n的響應(yīng)數(shù)據(jù),繪制出它們的響應(yīng)曲線,并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,給出相應(yīng)的結(jié)論.圖1開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真框圖開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的參數(shù)如下：直流電動機：額定電壓UN=220V,額定電流IdN=55A,額定轉(zhuǎn)速nN=1000r/min,電動機

2、電勢系數(shù)Ce=0、192V-min/r.假定品閘管整流裝置輸出電流可逆,裝置的放大系數(shù)Ks=44,滯后時間常數(shù)Ts=0、00167s.電樞回路總電阻R=1、0Q,電樞回路電磁時間常數(shù)Tl=0、00167s電力拖動系統(tǒng)機電時間常數(shù)Tm=0、075so對應(yīng)額定轉(zhuǎn)速時的給定電壓Un*=4、364V.三、實驗步驟1、根據(jù)開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)參數(shù)建立空載時的Simulink仿真框圖,如圖2所示.圖2空載時開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真框圖2、設(shè)置適宜的仿真時間,利用out器件或示波器將相關(guān)數(shù)據(jù)輸出到MATLAB的Workspace中,并在MATLAB中利用plot(X,Y)函數(shù)繪制出空載時直流電動機的電樞電

3、流Id與轉(zhuǎn)速n的響應(yīng)曲線,記錄并分析實驗數(shù)據(jù),給出相應(yīng)的結(jié)論.3、根據(jù)開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)參數(shù)建立帶負(fù)載時的Simulink仿真框圖,如圖3所示.44,iTraisterFenrKjDQU11Scopel圖3帶負(fù)載時開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真框圖4、設(shè)置適宜的仿真時間,在1s時分別參加負(fù)載電流為IdL=10、20、50A,利用out器件或示波器將相關(guān)數(shù)據(jù)輸出到MATLAB的Workspace中,并在MATLAB中利用plot(X,Y)函數(shù)繪制出在1s時參加負(fù)載電流分別為IdL=10、20、50A時直流電動機的電樞電流Id與轉(zhuǎn)速n的響應(yīng)曲線,記錄并分析實驗數(shù)據(jù),給出相應(yīng)的結(jié)論.5、設(shè)置適宜的仿真

4、時間,在1s時分別參加負(fù)載電流為IdL=20A,修改給定電壓Un*的值(取3組不同的值),利用out器件或示波器將相關(guān)數(shù)據(jù)輸出到MATLAB的Workspace中,并在MATLAB中利用plot(X,Y)函數(shù)繪制出在1s時參加負(fù)載電流分別為IdL=20A時直流電動機的電樞電流Id與轉(zhuǎn)速n的響應(yīng)曲線,記錄并分析實驗數(shù)據(jù),給出相應(yīng)的結(jié)論.(證明開環(huán)時轉(zhuǎn)速降落只與負(fù)載電流有關(guān),而與給定電壓無關(guān).)四、數(shù)據(jù)分析電樞電流曲線180160140120100Ad80604020000.20.40.60.811.21.41.61.82t/s0J00.20.40.60.811.21.41.61.82t/sT/s

5、00、010、050、511、11、5Id/A0174、95102、060、370、050、110、05n/r*min0102、95481、29991000、11000、11000、1轉(zhuǎn)速曲線12001000800600400200在01s里,電流快速減小,1s后,電流趨于平穩(wěn)；而在01s里,電機轉(zhuǎn)速快速上升,1s后到達(dá)穩(wěn)定.T/s00、010、050、511、21、5Idi/A0174、45102、060、370、029、3710、12ni/r*min0102、95481、2998、921000、1951、63948、04Id2/A0174、45102、060、370、0218、7320、1

6、2n2/r*min0102、95481、2998、921000、1902、74896、01Id3/A0174、45102、060、370、0246、7549、97n3/r*min0102、95481、2998、921000、1756、76739、96由上表可知,在01s內(nèi),隨著id的減小,n逐漸增大;在1s時突加負(fù)載電流,id逐漸增大,n逐漸減小;且隨著負(fù)載電流的增大,id增大越明顯,n減小越明顯.T/s00、010、050、511、21、5Idi/A0395、69229、820、590、0219、13820、5ni/r*min0265、491122、52289、12291、721942187

7、、6Id2/A0598、33346、851、180、1718、7520、16n1n2n3線曲速轉(zhuǎn)的下壓電同不O005O504O004線曲流電樞電下壓電同不123dddoOoO5O33oOoO5O22501O0000500900800700600500ArhrooooOooO03211-n2/r*min0364、1416753433、53437、53340、23333、4Id3/A0801、62474、261、84-0、0718、5219、7n3/r*min0452、762171、24577、94583、344864479、3對上表分析,隨著給定電壓的升高,電樞電流在01s所到達(dá)的峰值也隨著提升,在1s時參加20A固定負(fù)載電流后,電樞電流上升的幅度根本相同；電機轉(zhuǎn)速跟電樞電流變化基本相似.在Un*分別為10V、15V、20V時,轉(zhuǎn)速降落分別為An1=22