Matlab直流调速系统仿真

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。

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