MATLAB仿真技术大作业 实验报告

题目：直流调速系统仿真

永磁直流电机参数如下：电枢电阻0.2Ω，电枢电感2.4mH，电动势系数0.1V/rpm，转动惯量0.43kg?m2。仿真中其余电机参数设置为0。电机负载情况如下：

0~1s，电机空载，即负载转矩TL为0；

1s~2s，电机满载运行，负载转矩TL为145N?m。

该电机由降压变换器供电。斩波器使用两个IGBT及其反并联二极管构成单相桥臂，两个IGBT的驱动信号互补，如下图所示。开关频率2.5kHz，输入电压600V，通过改变IGBT导通占空比而改变电机端电压（即PWM方式工作）。

仿真使用ode23t求解器。

1、电机开环特性

通过斩波器给电机供电，电机端电压平均值420V，计算PWM脉冲占空比。 画出转速的波形，画出电机电枢电流的波形。

记录电机起动时的最大电流，记录负载时的稳态电枢电流。 根据仿真结果求出空载和负载时的转速。（注意电机模型m端口输出的转速单位是rad/s，请将其转为以rpm为单位的波形。）

解：1）斩波器的占空比为Vo/Vd，也就是

2）以下为转速波形以及电枢电流波形图(经过单位换算，单位为rpm)；

3）记录电机起动时的最大电流，记录负载时的稳态电枢电流。

由图可知：电机起动时的最大电流为1452A，负载时的稳态电枢电流为153A。

4）根据仿真结果求出空载和负载时的转速。

空载时转速：4200rpm 负载时转速：345.149rad/s = 3900rpm。