实验 开环直流调速系统仿真
实验目
1熟悉掌握利MATLAB中Simulink建立直流调速系统仿真模型进行仿真实验方法
2掌握开环直流调速系统原理仿真方法
二实验容
开环直流调速系统仿真框图图1示根系统环节参数Simulink中建立开环直流调速系统仿真模型求分进行仿真实验输出直流电动机电枢电流Id转速n响应数绘制出响应曲线实验数进行分析出相应结
图1 开环直流调速系统仿真框图
开环直流调速系统中环节参数：
直流电动机：额定电压UN 220 V额定电流IdN 55 A额定转速nN 1000 rmin电动机电势系数Ce 0192 V·minr
假定晶闸整流装置输出电流逆装置放系数Ks 44滞时间常数Ts 000167 s
电枢回路总电阻R 10 Ω电枢回路电磁时间常数Tl 000167 s电力拖动系统机电时间常数Tm 0075 s
应额定转速时定电压Un*4364V
三实验步骤
1根开环直流调速系统环节参数建立空载时Simulink仿真框图图2示
图2 空载时开环直流调速系统仿真框图
2 设置合适仿真时间利out器件示波器相关数输出MATLABWorkspace中MATLAB中利plot（XY）函数绘制出空载时直流电动机电枢电流Id转速n响应曲线记录分析实验数出相应结
3根开环直流调速系统环节参数建立带负载时Simulink仿真框图图3示
图3 带负载时开环直流调速系统仿真框图
4 设置合适仿真时间1s时分加入负载电流IdL102050A利out器件示波器相关数输出MATLABWorkspace中MATLAB中利plot（XY）函数绘制出1s时加入负载电流分IdL102050A时直流电动机电枢电流Id转速n响应曲线记录分析实验数出相应结
5 设置合适仿真时间1s时分加入负载电流IdL20A修改定电压Un*值（取3组值）利out器件示波器相关数输出MATLABWorkspace中MATLAB中利plot（XY）函数绘制出1s时加入负载电流分IdL20A时直流电动机电枢电流Id转速n响应曲线记录分析实验数出相应结（证明开环时转速降落负载电流关定电压关）
四 数分析
Ts
0
001
005
05
1
11
15
IdA
0
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10206
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nr*min
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10295
4812
999
10001
10001
10001
0~1s里电流快速减1s电流趋稳0~1s里电机转速快速升1s达稳定
Ts
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05
1
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Id1A
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037
002
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n1r*min
0
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10001
95163
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1873
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10295
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4675
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10001
75676
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表知0~1s着id减n逐渐增1s时突加负载电流id逐渐增n逐渐减着负载电流增id增越明显n减越明显
Ts
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34375
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45779
45833
4486
44793
表分析着定电压升高电枢电流0~1s达峰值着提高1s时加入20A固定负载电流电枢电流升幅度基相电机转速电枢电流变化基相似
Un*分10V15V20V时转速降落分
Δn12289121871027(rmin)
Δn234375333341041(rmin)
Δn34583344793104(rmin)
出Δn1≈Δn2≈Δn3证明转速降落定电压Un*关
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实验目
1熟悉掌握利MATLAB中Simulink建立直流调速系统仿真模型进行仿真实验方法
2掌握开环直流调速系统原理仿真方法
二实验容
开环直流调速系统仿真框图图1示根系统环节参数Simulink中建立开环直流调速系统仿真模型求分进行仿真实验输出直流电动机电枢电流Id转速n响应数绘制出响应曲线实验数进行分析出相应结
图1 开环直流调速系统仿真框图
开环直流调速系统中环节参数：
直流电动机：额定电压UN 220 V额定电流IdN 55 A额定转速nN 1000 rmin电动机电势系数Ce 0192 V·minr
假定晶闸整流装置输出电流逆装置放系数Ks 44滞时间常数Ts 000167 s
电枢回路总电阻R 10 Ω电枢回路电磁时间常数Tl 000167 s电力拖动系统机电时间常数Tm 0075 s
应额定转速时定电压Un*4364V
三实验步骤
1根开环直流调速系统环节参数建立空载时Simulink仿真框图图2示
图2 空载时开环直流调速系统仿真框图
2 设置合适仿真时间利out器件示波器相关数输出MATLABWorkspace中MATLAB中利plot（XY）函数绘制出空载时直流电动机电枢电流Id转速n响应曲线记录分析实验数出相应结
3根开环直流调速系统环节参数建立带负载时Simulink仿真框图图3示
图3 带负载时开环直流调速系统仿真框图
4 设置合适仿真时间1s时分加入负载电流IdL102050A利out器件示波器相关数输出MATLABWorkspace中MATLAB中利plot（XY）函数绘制出1s时加入负载电流分IdL102050A时直流电动机电枢电流Id转速n响应曲线记录分析实验数出相应结
5 设置合适仿真时间1s时分加入负载电流IdL20A修改定电压Un*值（取3组值）利out器件示波器相关数输出MATLABWorkspace中MATLAB中利plot（XY）函数绘制出1s时加入负载电流分IdL20A时直流电动机电枢电流Id转速n响应曲线记录分析实验数出相应结（证明开环时转速降落负载电流关定电压关）
四 数分析
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10001
10001
0~1s里电流快速减1s电流趋稳0~1s里电机转速快速升1s达稳定
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表知0~1s着id减n逐渐增1s时突加负载电流id逐渐增n逐渐减着负载电流增id增越明显n减越明显
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表分析着定电压升高电枢电流0~1s达峰值着提高1s时加入20A固定负载电流电枢电流升幅度基相电机转速电枢电流变化基相似
Un*分10V15V20V时转速降落分
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出Δn1≈Δn2≈Δn3证明转速降落定电压Un*关
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