交直流调速实验报告 昆明学院.doc

昆 明 学 院 实验报告册 专业： 电气工程及其自动化 班级： 2014级电气 1班 姓名： 杨元 学号： 201404170216 课程： 交直流调速控制系统 昆明学院自动控制与机械工程学院 实验项目名称： 开环直流调速系统的仿真实验 实验时间： 2017.6 同组人： 实验报告评分： 一、预习报告（实验课前了解实验目的，预习实验原理、实验步骤）： 1、实验目的（简述）： 掌握开环直流调速系统的原理； 掌握利用simulink编程进行仿真的方法。 2、实验原理（简述）： 直流电动机的转速方程为： (1) 从转速方程可以看出，调节电枢供电电压Ua即可实现调速，这种调速方法的优点是既能连续平滑调速，又有较大的调速范围，且机械特性也很硬。 开环直流调速系统的电气原理图如图1所示。三相晶闸管桥式整流电路经平波电抗器L为直流电动机电枢供电，通过改变触发器移相控制信号Uc，可以调节晶闸管的触发角α，从而改变整流电路的输出电压平均值Ud，实现直流电动机的调速。 图1 开环直流调速系统电气原理图 3、实验步骤： 1．掌握直流电动机调压调速的原理。 2．分析三相桥式整流电路中触发角α与输出直流电压平均值之间的关系。 3．根据开环直流调速系统电气原理图，编制Simulink实验程序，上机调试，记录结果。 4．分析实验结果，完成书面实验报告，并完成相应的思考题。 二、实验数据（记录相应的表格或图表）： 1、实验仿真结果： 图1-1 开环直流调速系统simulink仿真图 2、实验图表： 开环直流调速系统数据 直流电动机额定参数：UN=220V，IN=136A，nN=1460r/min，四极，Ra=0.21Ω，GD2=22.5N·m2。Ω。平波电抗器Ld=20mH。 (电动机参数 励磁电阻： 励磁电感在恒定磁场控制是可取“0”。 电枢电阻： 电枢电感由下式估算： 电枢绕组和励磁绕组互感： 因为 所以 电动机转动惯量 ③额定负载转矩 图1-2直流电动机开环调速系统模型参数 图1-3直流电动机转速与转矩之间的关系曲线 电动机转速 图1-4 电动机转矩 图1-5 电枢电流 图1-6 7 整流输出电压 图1-7 三、实验思考（完成相应的实验思考题，提出实验的改进方法）： 1、总结三相桥式整流电路中触发角α与输出直流电压平均值Ud之间的关系。 2、总结开环直流调速系统转速n与转矩Te之间的关系。 系统机械特性方程式为： 或用转矩表示： 式中 电动机在额定磁通下的转矩系数，; 理想空载转速，与电压系数成正比，。 3、假设开环直流调速系统允许的最低转速为500r/min，根据所给电动机参数计算开环直流调速系统的静差率δ和调速范围D。 解：电动机的电动势系数： v.min/r =0.1311 v.min/r 则 r/min r/min 静差率 =30% 调速范围： =2.87 实验项目名称： 转速闭环控制的直流调速系统仿真实验 实验时间： 2017.6 同组人： 实验报告评分： 一、预习报告（实验课前了解实验目的，预习实验原理、实验步骤）： 1、实验目的（简述）： 掌握转速闭环控制的直流调速系统原理； 掌握利用simulink编程进行仿真的方法。 2、实验原理（简述）： 直流电动机的调压调速原理 从直流电动机的转速方程可以看出，调节电枢供电电压Ua即可实现调速。 晶闸管装置整流原理 三相晶闸管桥式整流电路经平波电抗器L为直流电动机电枢供电，通过改变触发器移相控制信号Uc，可以调节晶闸管的触发角α，从而改变整流电路的输出电压平均值Ud，实现直流电动机的调速。 负反馈控制原理 带转速负反馈的直流调速系统稳态结构图如图1所示