單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB計(jì)算與仿真

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目錄 TOC o 1-3 h z u 1 緒論直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起、制動(dòng)性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在軋鋼機(jī)、礦井卷?yè)P(yáng)機(jī)、挖掘機(jī)、海洋鉆機(jī)、金屬切割機(jī)床、造紙機(jī)、高層電梯等需要高性能可控電力拖動(dòng)的領(lǐng)域中 得到了廣泛的應(yīng)用。近年來直流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流拖動(dòng)控制系統(tǒng)畢竟在理論上和實(shí)踐上都比較成熟，而且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流拖動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以首先應(yīng)該很好的掌握直流系統(tǒng)。我們可以首先從單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)來研究。由于系統(tǒng)需要觀察較多的性

2、能，計(jì)算參數(shù)較多，而MATLAB中的Simulink實(shí)用工具可直接構(gòu)建其動(dòng)態(tài)模型，省去大量的計(jì)算，通過修改動(dòng)態(tài)模型可完善系統(tǒng)性能。1.1 直流調(diào)速系統(tǒng)概述從生產(chǎn)機(jī)械要求控制的物理量來看，電力傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)有調(diào)速系統(tǒng)、位置伺服系統(tǒng)、張力控制系統(tǒng)等其他多種類型，各種系統(tǒng)往往是通過控制轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的，因此調(diào)速系統(tǒng)是最基本的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。調(diào)速系統(tǒng)目前分為交流和直流調(diào)速控制系統(tǒng)，由于直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍廣，靜差率小、穩(wěn)定性好并且具有良好的動(dòng)態(tài)性能。因此在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，高性能的調(diào)速系統(tǒng)幾乎都采用了直流調(diào)速系統(tǒng)。相比于交流調(diào)速系統(tǒng)，直流調(diào)速系統(tǒng)在理論上和實(shí)踐上更加成熟。直流調(diào)速是現(xiàn)代電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)

3、中發(fā)展較早的自動(dòng)控制系統(tǒng)。在20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的電力電子技術(shù)，使電能可以轉(zhuǎn)換和控制，產(chǎn)生了現(xiàn)代各種高效、節(jié)能的新型電源和交直流調(diào)速裝置，為工業(yè)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸，建筑、辦公、家庭自動(dòng)化控制設(shè)備提供了現(xiàn)代化的高新技術(shù)，提高了生產(chǎn)效率和人們的生活質(zhì)量，因此，人類社會(huì)的生產(chǎn)、生活發(fā)生了巨大變化。隨著新型電力電子器件的研究和開發(fā)，先進(jìn)控制技術(shù)的發(fā)展，電力電子和電力傳動(dòng)控制裝置的性能也不斷優(yōu)化和提高，這一變化的影響將越來越大。單閉環(huán)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在現(xiàn)代日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛，其良好的調(diào)速性能、低廉的價(jià)格越來越被大眾接受。單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)由整流變壓器、平波電抗器、晶閘管整流調(diào)速裝置、電動(dòng)機(jī)-發(fā)電

4、機(jī)、閉環(huán)控制系統(tǒng)組成。我們可以通過調(diào)節(jié)晶閘管的控制角來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，非常方便，高效。1.2 MATLAB簡(jiǎn)介在1980年前后，美國(guó)的克利夫博士在新墨西哥大學(xué)講授線性代數(shù)課程時(shí)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用其它高級(jí)語(yǔ)言編程非常不方便，他們構(gòu)思和開發(fā)了Matlab（MATrix LABoratory，即矩陣實(shí)驗(yàn)室），它是集命令翻譯，科學(xué)計(jì)算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)，經(jīng)過在該大學(xué)進(jìn)行了幾年的試用之后，于1984年推出了該軟件的正式版本，它使的矩陣的運(yùn)算變得異常容易。MATLABSGI是由美國(guó)MathWorks公司開發(fā)的大型軟件。在MATLAB軟件中，包括了兩個(gè)主要部分：數(shù)學(xué)計(jì)算和工程仿真。其數(shù)學(xué)計(jì)算部分提供了強(qiáng)大的矩陣處

5、理和繪圖功能。1998年，MATLAB增加了電力系統(tǒng)模塊庫(kù)，該模塊庫(kù)以Simulink為運(yùn)行環(huán)境，是建立在Simulink標(biāo)準(zhǔn)模塊和M語(yǔ)言基礎(chǔ)上的一個(gè)附加模型庫(kù)，它提供為電力系統(tǒng)仿真分析專用的各種線性與非線性元件和模塊。尤其是在MATLAB6.X之后的版本中，SimPowerSystems的元件庫(kù)進(jìn)行了擴(kuò)種，用戶可以在庫(kù)中找到例如IGBT、MOSFET、GTO等幾乎所有常用的新型電力電子器件模型，給使用帶來極大的方便。可視化圖形仿真功能實(shí)在SIMULINK環(huán)境下進(jìn)行的。進(jìn)入MATLAB系統(tǒng)后打開瀏覽窗口到模塊庫(kù)，用鼠標(biāo)左鍵雙擊其中的SimPowerSystems即可彈出電力系統(tǒng)工具箱模塊庫(kù)。它

6、主要包含以下幾類：電源庫(kù)、元件庫(kù)、機(jī)組模型、電力電子元件庫(kù)、測(cè)量元件、連接元件、其他元件、電力圖形用戶界面、演示系統(tǒng)等，基本涵蓋了電路、電力電子、電氣傳動(dòng)和電力系統(tǒng)等電工學(xué)科中常用的基本元件和系統(tǒng)的仿真模型，其元件和模塊是由電力工業(yè)領(lǐng)域的專家提供并得到實(shí)際證明的，符合電力專業(yè)分析軟件的要求。這些模塊庫(kù)包含了大多數(shù)常用電力系統(tǒng)元件的模塊。利用這些模塊及其他庫(kù)模塊，用戶可方便、直觀地建立各種系統(tǒng)模型并進(jìn)行分析。直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，易于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)，其調(diào)速控制系統(tǒng)歷來在工業(yè)控制中占有及其重要的地位。隨著電力技術(shù)的發(fā)展，特別是在大功率電力電子器件問世以后，直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)將

7、有逐步被交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)所取代的趨勢(shì)，但在中、小功率的場(chǎng)合，常采用永磁直流電動(dòng)機(jī)，只需對(duì)電樞回路進(jìn)行控制，相對(duì)比較簡(jiǎn)單。特別是在高精度位置伺服控制系統(tǒng)、在調(diào)速性能要求高或要求大轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)所，直流電動(dòng)機(jī)仍然被廣泛采用，直流調(diào)速控制系統(tǒng)中最典型一種調(diào)速系統(tǒng)就是速度、電流雙閉調(diào)速系統(tǒng)。直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要完成開環(huán)調(diào)速、單閉環(huán)調(diào)速、雙閉環(huán)調(diào)速等過程，需要觀察比較多的性能，再加上計(jì)算參數(shù)較多，往往難以如意。如在設(shè)計(jì)過程中使用Matlab中的SimuLink實(shí)用工具來輔助設(shè)計(jì)，由于它可以構(gòu)建被控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型，直觀迅速觀察各點(diǎn)波形，因此調(diào)速系統(tǒng)性能的完善可以通過反復(fù)修改其動(dòng)態(tài)模型來完成，而不必對(duì)實(shí)物模型進(jìn)行反

8、復(fù)拆裝調(diào)試。本文運(yùn)用MATLAB中的SimuLink實(shí)用工具對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行了仿真。2 直流電動(dòng)機(jī)的降壓調(diào)速2.1 直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成（1）定子：主磁極、換向磁極、端蓋、機(jī)座、電刷裝置；（2）轉(zhuǎn)子：電樞繞組、電樞鐵心、換向裝置、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇；（3）氣隙。2.2 直流電機(jī)勵(lì)磁方式勵(lì)磁繞組的供電方式稱為勵(lì)磁方式。按照勵(lì)磁方式，直流電機(jī)分成他勵(lì)和自勵(lì)兩大類，其中自勵(lì)式又分為并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)三種。圖2.1給出了這四種勵(lì)磁方式的電路圖。圖2.1直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式分類a）他勵(lì)式 b）并勵(lì)式 c）串勵(lì)式 d）復(fù)勵(lì)式 2.3 直流電動(dòng)機(jī)工作原理如果將直流電壓直接加到線圈上，導(dǎo)體中就有直流電流通過。設(shè)導(dǎo)體中的電流為i

9、，載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中將受到電磁力f，f=bil，作用于線圈上的電磁轉(zhuǎn)矩T則等于2倍的電磁力乘上力臂，即 （2.1）式（2.1）中，D為電樞外徑。若電流i為恒定，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，氣隙磁通密度b的方向?yàn)橐徽回?fù)，因此電磁轉(zhuǎn)矩T將是交變的，一個(gè)周期的平均值為0，無(wú)法使電樞持續(xù)旋轉(zhuǎn)，然而在直流電動(dòng)機(jī)中，電流并非直接接入線圈，而是通過兩個(gè)電刷和換向器再接入線圈，這樣情況就不同了。因?yàn)閮蓚€(gè)電刷靜止不動(dòng)，電流i總是從正極性電刷流入，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的換向片，由另一個(gè)電刷負(fù)極性電刷流出。故當(dāng)導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)而交替的處于兩個(gè)磁極下時(shí)，導(dǎo)體中的電流將隨其所處磁極極性的改變而同時(shí)改變其方向，從而使電磁轉(zhuǎn)矩的方向始終保持不變，并使電動(dòng)

10、機(jī)持續(xù)旋轉(zhuǎn)。此時(shí)電刷和換向器起到把外部電源流入的直流，改變成線圈內(nèi)的交流的“逆變”作用。這就是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。2.4 直流電動(dòng)機(jī)的降壓調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)分為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和自勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，本文以他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)為例來說明直流電機(jī)的調(diào)速。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組分別由兩個(gè)獨(dú)立的直流電源供電。在勵(lì)磁電壓Uf的作用下，勵(lì)磁繞組中通過勵(lì)磁電流If，從而產(chǎn)生主磁通。在電樞電壓Ua的作用下，電樞繞組中通過電樞電流Ia。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為： （2.5）式（2.5）中：E為電樞電動(dòng)勢(shì)；U為他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電樞電壓； I為電樞電流； R為電樞回路的總電阻；為勵(lì)磁磁通；n為電機(jī)的轉(zhuǎn)速； Ce為電動(dòng)勢(shì)

11、系數(shù)，由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定。由此，直流電動(dòng)機(jī)有三種調(diào)速方式：電樞回路串電阻的變電阻調(diào)速，改變電樞電壓的變電壓調(diào)速以及減小氣隙磁通量的弱磁調(diào)速。降壓調(diào)速可以得到較大的調(diào)速范圍，只要電源電壓連續(xù)可調(diào)，就可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié)，即無(wú)級(jí)調(diào)速。這種系統(tǒng)性能較為優(yōu)越，但設(shè)備總投資大大增加。串電阻調(diào)速在空載或輕載時(shí)，調(diào)速范圍很小，調(diào)速效果不明顯；而在低速時(shí)，特性變軟，轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定性較差，這種調(diào)速方法只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速，調(diào)速的平滑性較差。弱磁調(diào)速的調(diào)速范圍也比較小。因此，本文采用降電壓調(diào)速，此方法可以得到較大的調(diào)速范圍，只要電源電壓連續(xù)可調(diào)，就可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié)，即無(wú)級(jí)調(diào)速。3 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)3.1 V-M系統(tǒng)簡(jiǎn)

12、介由晶閘管變流裝置直接給直流電動(dòng)機(jī)供電的調(diào)速系統(tǒng)，稱為晶閘管-電動(dòng)機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱V-M系統(tǒng)。其原理圖如圖3.1所示。圖中VT是晶閘管變流裝置，可以是單向、三相或者更多相數(shù)，半波、全波、半控、全控等類型，通過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置GT的控制電壓Uc來移動(dòng)觸發(fā)脈沖的相位，以改變整流電壓Ud，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。用觸發(fā)脈沖的相位控制整流電壓的平均值是晶閘管整流器的主要特點(diǎn)，而且該系統(tǒng)具有調(diào)速范圍廣、精度高、動(dòng)態(tài)性能好、效率高、易控制等優(yōu)點(diǎn)，因此，在工業(yè)上得到普遍應(yīng)用。圖3.1 V-M系統(tǒng)但是晶閘管還存在以下問題：1）晶閘管的單向?qū)щ娦越o系統(tǒng)的可逆運(yùn)行帶來一些困難；2）晶閘管的過載能力小，要限制過電流和反向

13、過電壓，以及電壓變化（du/dt）和電流變化率（di/dt），因此必須要有可靠的保護(hù)裝置和散熱條件；3）整流電路的脈波數(shù)是有限的，比直流電機(jī)每對(duì)級(jí)下?lián)Q向片的數(shù)目要少的多，因此除非主電路電感L=，否則V-M系統(tǒng)的電流脈動(dòng)總比G-M系統(tǒng)更為嚴(yán)重。脈動(dòng)電流產(chǎn)生脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械不利。4）脈動(dòng)電流造成較大的諧波分量，流入電網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)不利，同時(shí)也增加了電機(jī)發(fā)熱。3.2 三相橋式全控整流電路目前在各種整流電路中，應(yīng)用最為廣泛的是三相橋式全控整流電路，其原理圖如圖3.2所示，習(xí)慣將其中陰極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT1、VT3、VT5）稱為共陰極組；陽(yáng)極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT4、VT6、VT2）稱

14、為共陽(yáng)極組。此外，習(xí)慣上希望晶閘管按從1至6的順序?qū)?，為此將晶閘管按圖示的順序編號(hào)，即共陰極組中與a、b、c三相電源相接的3個(gè)晶閘管分別為VT1、VT3、VT5，共陽(yáng)極組中與a、b、c三相電源相接的3個(gè)晶閘管分別為VT4、VT6、VT2。這樣晶閘管就按照1到6的順序?qū)恕D3.2三相橋式全控整流電路原理圖下面簡(jiǎn)單介紹一下其工作原理：6個(gè)晶閘管的脈沖按1到6個(gè)順序，相位依次相差60；共陰極的組的3個(gè)晶閘管脈沖依次相差120，共陽(yáng)極組的3個(gè)晶閘管脈沖也依次相差120；同一相的上下兩個(gè)橋壁的晶閘管脈沖相差180。每個(gè)時(shí)刻均需2個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，形成向負(fù)載供電的回路，一個(gè)晶閘管是共陽(yáng)極組的，一個(gè)是

15、共陰極組的，且兩個(gè)晶閘管不在同一相。采用雙脈沖觸發(fā)，兩個(gè)脈沖前沿相差60，脈寬一般為20-30。當(dāng)給定某一觸發(fā)角時(shí)，共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對(duì)應(yīng)的相電壓與共陽(yáng)極組中處于通態(tài)的晶閘管對(duì)應(yīng)的相電壓之差，即為輸出整流電壓，這樣通過改變觸發(fā)角的大小，就可以改變輸出整流電壓了。當(dāng)60時(shí)的整流電壓平均值為： Ud=33+23+6U2sintd(t)=2.34U2cos （3.1）當(dāng)6090時(shí)的電壓平均值為： Ud= 33+6U2sintd(t)=2.34U21+cos3+ （3.2）3.3 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成要維持電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，可引入該物理量的反饋量，構(gòu)成反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。常用的反饋系統(tǒng)有轉(zhuǎn)速反饋、

16、電壓反饋和電流反饋系統(tǒng)，本文采用轉(zhuǎn)速反饋。圖3.3采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)軸上安裝一臺(tái)測(cè)速發(fā)電機(jī)TG，從而引出與被調(diào)量轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電壓Un，與轉(zhuǎn)速給定電壓Un*相比較后，得到偏差電壓Un，經(jīng)過放大器A，產(chǎn)生觸發(fā)裝置GT的控制電壓Uct，用以控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。其原理圖如圖3.3所示。只要轉(zhuǎn)速出現(xiàn)偏差，該系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生糾正偏差的作用。轉(zhuǎn)速降落正是由負(fù)載引起的轉(zhuǎn)速偏差，顯然，該系統(tǒng)可大大減少轉(zhuǎn)速降落。就穩(wěn)態(tài)抗擾性能來說，比例控制系統(tǒng)是有靜差的，而積分控制和比例積分控制系統(tǒng)都沒有靜差。顯然，只要調(diào)節(jié)器中有積分成份，系統(tǒng)就是無(wú)靜差的。只要在控制系統(tǒng)的前向通道上在擾動(dòng)作用點(diǎn)以前含有積分環(huán)

17、節(jié)，則外擾動(dòng)便不會(huì)引起穩(wěn)態(tài)誤差。4 電路設(shè)計(jì)和仿真該系統(tǒng)的控制對(duì)象是直流電動(dòng)機(jī)M，被控量是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n，晶閘管觸發(fā)及整流電路為功率放大和執(zhí)行環(huán)節(jié)，和晶閘管同步脈沖觸發(fā)電路，用來調(diào)節(jié)晶閘管的控制角。測(cè)速模塊把測(cè)得的轉(zhuǎn)速反饋到輸入中。4.1 電路原理選用轉(zhuǎn)速為反饋量，采用變電壓調(diào)節(jié)方式，設(shè)計(jì)單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，其原理圖如圖4.1所示，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的無(wú)級(jí)平滑調(diào)速。圖4.1 單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖圖4-1 單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖該系統(tǒng)由整流變壓器、平波電抗器、晶閘管整流調(diào)速裝置、電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)和測(cè)速反饋組組成。圖中將反映轉(zhuǎn)速變化的電壓信號(hào)作為反饋信號(hào)，經(jīng)速度變化后接

18、到電流調(diào)節(jié)器的輸入端，與給定的電壓相比較，經(jīng)放大后，得到移相控制電壓Uct，用其作為控制整流橋的觸發(fā)電路，觸發(fā)脈沖經(jīng)功放后加到晶閘管的門極和陰極之間，以改變?nèi)嗳卣鞯妮敵鲭妷海@就構(gòu)成了速度負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng) QUOTE 系統(tǒng)【8】 。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨給定電壓變化，電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速由電流調(diào)節(jié)器的輸出限幅所決定，電流調(diào)節(jié)器采用比例（P）調(diào)節(jié)，對(duì)階躍輸入有穩(wěn)態(tài)誤差，想要消除上述誤差，須將調(diào)節(jié)器換成比例積分（PI）調(diào)節(jié)。這時(shí)當(dāng)給定電壓恒定時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)起到了抑制所用，當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載或電源電壓波動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在一定的范圍之中。4.2 系統(tǒng)的建模和參數(shù)設(shè)置（1）觸發(fā)電路的建模和參數(shù)設(shè)置圖4.2 同步

19、電源與6脈沖觸發(fā)器1）六脈沖同步觸發(fā)器其參數(shù)為：同步電壓的頻率/Hz欄為50，脈沖寬度/degree欄為1，采用雙脈沖觸發(fā)方式，其參數(shù)設(shè)置如圖4.3所示。2）三相線電壓模型：SimPowerSystems-MeasurementsVoltage Measurement，分別命名為Vab、Vbc、Vca。3）三個(gè)連接端口：SinPowerSystemsElementsConnection Port,分別命名為Ua、Ub、Uc。4）兩個(gè)輸入模塊：SimulinkSourcesIn1，分別命名為Uct、In2，Uct端口數(shù)設(shè)為5，In2端口數(shù)設(shè)為4。5）一個(gè)輸出模塊：SimulinkSinksOut

20、1。圖4.3 六脈沖同步觸發(fā)器的參數(shù)設(shè)置找到各元件，按圖4.2所示連線，注意Vab、Vbc、Vca是呈三角形連接的。接好連線后，按Ctrl+A全選，點(diǎn)擊EditCreate Subsystem，對(duì)6脈沖同步觸發(fā)器進(jìn)行子系統(tǒng)封裝。封裝后如圖4.4所示。圖4.4 六脈沖觸發(fā)封裝子系統(tǒng)（2）主電路的建模和參數(shù)設(shè)置新建一個(gè)模型文件，將觸發(fā)電路子系統(tǒng)復(fù)制到新文件中。1）三個(gè)交流電壓源模塊：PowerSystemsElectrical SourcesAC Voltage Source,分別命名為Va、Vb、Vc,參數(shù)設(shè)置為：Peak amplitude欄為220，F(xiàn)requency欄為50，Phase欄分

21、別為0、120、240。2）一個(gè)接地模塊：SinPowerSystemsElementsGround。3）晶閘管整流橋和二極管：SinPowerSystemsPower ElectronicsUniversal Bridge。參數(shù)設(shè)置如圖4.4,4.5所示：圖4.5 三極管參數(shù)設(shè)置圖4.6 二極管參數(shù)設(shè)置4）勵(lì)磁電源：SinPowerSystemsElectrical SourcesDC Voltage Sources，電壓設(shè)為220V。5）平波電抗器：SinPowerSystemsElementsSeries RLC Branch。參數(shù)設(shè)置如圖4.6所示：圖4.6 平波電抗器參數(shù)設(shè)置6）直流

22、電動(dòng)機(jī)：SinPowerSystemsMachinesDC Machine。參數(shù)設(shè)置如圖4.7所示：圖4.7 直流電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置7）四個(gè)常數(shù)模塊：SimulinkSourcesConstant，Constant Value分別設(shè)為120、-180、50、0。8）一個(gè)連接器：SimulinkSignal RoutingDemux，設(shè)為4個(gè)輸出。9）一個(gè)示波器：SimulinkSinksScope。示波器參數(shù)設(shè)置如圖4.8所示： 圖4.8 示波器參數(shù)設(shè)置10）兩個(gè)加法連接器：SimulinkMath OperationsSum，List of signs欄分別設(shè)置為：|+-和|+。11）兩個(gè)比例環(huán)

23、節(jié)：SimulinkMath OperationsGain，其Gain欄參數(shù)設(shè)置為-1和10。12）一個(gè)限幅器：SimulinkCommonly Used BlocksSaturation,其參數(shù)設(shè)置如圖4.9所示：圖4.9 限幅器參數(shù)設(shè)置找出上述所有元件后，就可以按照?qǐng)D4.1所示進(jìn)行連線了。值得注意的是：直流電動(dòng)機(jī)本身帶一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)E，如果不考慮電動(dòng)機(jī)的電樞電感，只有當(dāng)晶閘管導(dǎo)通相的變壓器二次側(cè)電壓瞬時(shí)值大于反電動(dòng)勢(shì)時(shí)才有電流流出，容易造成負(fù)載電流的斷續(xù)，為此，通常在主電路直流輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè)平波電抗器 QUOTE 平波電抗器?！?0】 ，用來減少電流的脈動(dòng)和延長(zhǎng)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間。另外，整流橋后面并聯(lián)一個(gè)二極管，可以加快電動(dòng)機(jī)的減速過程，同時(shí)避免在整流橋輸出端出現(xiàn)負(fù)電壓而使波形畸變。將元件連接好后，設(shè)置系統(tǒng)的仿真參數(shù)，點(diǎn)擊菜單欄的Simulation中的Config