直流电动机开环调速系统设计与仿真.docx

. 东北大学秦皇岛分校控制工程学院自动控制系统课程设计 设计题目：直流电动机开环调速系统 设计与仿真 word 教育资料 专业名称班级学号学生姓名指导教师设计时间 自动化 2015.7.13~2014.7.24 第 第 2 页 东 北 大 学 秦 皇 岛 分 校 课 程 设 计 用 纸 成 绩 目录 1.设计任务书 3 2.概述 4. 前言 4 系统原理 5 simulink 框图 6 元件参数设置 8. 三相交流电压源设置 8 同步六脉冲触发器 8 三相全控桥整流电路 9 直流电动机设计 9 仿真结果分析 10 4.2 当 ? ? 30o 时 13 4.3 当 ? ? 60o 时 16 4.4 当 ? ? 90o时 19 4.5 励磁电流 21 5.结论 22 参考文献 24 结束语 24 东 北 大 学 秦 皇 岛 分 校 课 程 设 计 用 纸 东北大学秦皇岛分校控制工程学院 《自动控制系统》课程设计任务书 专 业 自 动化 班级 姓名设计题目：直流电动机开环调速系统设计与仿真一、设计实验条件 地 点：实验室实验设备：PC 机二、设计任务 直流电动机的额定数据为 220V，136A，1460r/min，4 极， Ra=0.21 ， GD2 =22.5N m2 ；励磁电压为 220V，励磁电流为 1.5A。采用三相桥式全控整流电路。平波电抗器Lp=200mH 。 设计要求：设计并仿真该晶闸管-电动机（V-M）开环调速系统。观察电动机在全压起动和起动后加额定负载时电动机的转速、转矩和电流变化。 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、 前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、 主体设计部分 4、 参考文献 5、 结束语 四、设计时间与设计时间安排 1、设计时间：7 月 13 日～7 月 24 日 2、设计时间安排： 第 3 页 第 第 PAGE 5 页 东 北 大 学 秦 皇 岛 分 校 课 程 设 计 用 纸 熟悉课题、收集资料： 具体设计（含上机实验）： 3 天（7 月 13 日～ 7 月 15 日) 6 天（7 月 16 日～ 7 月 21 日) 编写课程设计说明书： 答辩： 2 天（7 月 22 日～ 7 月 23 日) 1 天（7 月 24 日） 概述 前言 直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机，因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机有着优良的调速性能和启动性能，具有宽广的调速范围，平滑的无级调速特性，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转； 过载能力大，能承受频繁的冲击负载；能满足自动化生产系统中各种特殊运行的要求。常用于对启动和调速有较高要求的场合，如大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、高速电梯、龙门刨床、电力机车、地铁列车、电动自行车、造纸和印刷机械、船舶机械、大型精密机床和大型起重机等生产机械中。直流调速是现代电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。随着晶闸管的出现，现代电力电子和控制理论、计算机的结合促进了电力传动控制技术研究和应用的繁荣。晶闸管-直流电动机调速系统为现代工业提供了高效、高性能的动力。尽管目前交流调速迅速发展， 交流调速技术趋于成熟以及交流电动机的经济性和易维护性，使交流调速广泛受到用户的欢迎，且直流电动机制造工艺复杂，消耗有色金属多，生产成本高，电刷与换向器之间容易产生火花，维护困难，在一些对调速性能要求不高的领域中已被交流变频调速系统所取代。但是在某些要求调速范围大、快速性高、精密度好、控制性能优异的场合，直流电动机的应用目前仍占有较大的比重。 此次课程设计中，我们组采用 MATLAB 对直流电动机开环调速系统进行设 三相桥式全控整流电路Uct 三相桥式全控整流电路 Uct 六脉冲触发器 直流电动机 计与仿真。MATLAB 是美国 MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 两大部分。Simulink 是 MATLAB 中的一种可视化仿真工具， 是一种基于 MATLAB 的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。MATLAB 提供的动态系统仿真工具 Simulink，有效地解决了仿真技术中出现的各种问题，在 Simulink 中，有着各种电力电子器件以及直流电动机模型，使得对系统进行建模变得快捷简单，可以比较方便地改变各个器件的参数，并且能快速地得到所期望的仿真结果。 系统原理 系统由三相交流电压源供电，经晶闸管三相全控桥式整流电路整流后得到直流输出电压，再经平波电抗器 L