机电传动控制 第三周作业

  课堂学习:他励直流电机机械特性,硬度的概念,关于正反转的固有机械特性。直流电机启动特性,启动电阻的影响,还有特性图的分析。直流电机调速特性及影响其变化的一些做法。直流电机启动特性,有关反馈制动和反接制动的分析。交流电机结构,旋转磁场变化,转速、频率分析。有关问题:启动特性的分析,串联电阻的作用方式不明白。

课外阅读:从特斯拉最初的交流电机,到多相系统,到工作出多个发明成功。他充满创造力,善于在细节中发现问题,又能忍受艰苦环境致力于研究。在电流之战中,特斯拉种种发明和自己独特的思路让自己主动,他的痴迷也获得了许多尊重。

仿真作业:

根据仿真要求,

Tm-Tl = J * der(n) * 6.28 / 60;

Tm= Kt * i;

u= i * (R+R1+R2+R3) + Ke * n;

R为电枢电阻,采用串三段电阻启动。R1R2R3

启动时转矩T1>Tl,且有切换时T2>Tl

计算:

根据切换处,切除第一级电阻前后转速不变

最开始,Ra1=Ra+R1+R2+R3

切除后  Ra2=Ra+R2+R3

切除第一级电阻前

Tm1-Tl=J(dn1/dt)(2PI/60)   

Tm1=Kt*i1

u=Ke*n1+i1*(R+R1+R2+R3)

之后 Tm2=Kt*i2

u=Ke*n1+i2*(R+R2+R3)

而电枢电压u不变,R1R2R3待设计。

则根据以上等式可算出i1i2的比值,根据设计各级切除电阻前后电流i1i2不变。

根据各级所得数据,

I2/i1=(R+R1+R2+R3)/ (R+R2+R3)

I2/i1=(R+R2+R3)/(R+R3)

I2/i1=(R+R3)/R

i2/i1=a,则逐级代换 R+R1+R2+R3=R*a^3

又知初值,n=0,启动转矩T1,u= i * (R+R1+R2+R3) 即为额定电压240V

i=240/R*a^3 i为整个启动过程中的最大电流,i=16.2a,解出a=2.22,则各级电阻

R1=3.66 Ω;R2=1.64Ω;R3=0.74Ω

满足要求。且T1=(1.6~2)Tn,T2=(1.1~1.2)Tn

切断时间设定为T1=2.8s T2=4.8s, T3=6.8s

则编程如下:

model motor1 "An DC Motor Model"

type Voltage=Real(unit="V");

type Current=Real(unit="A");

type Resistance=Real(unit="Ohm");

type Speed=Real(unit="r/min");

type Torque=Real(unit="N.m");

type Inertia=Real(unit="kg.m^2");

Torque Tm"Torque of the Motor";

Speed n"Speed of the Motor";

Current i"Armature Current";

Voltage u"Voltage Source";

Resistance R_ad"External Resistance";

Resistance R1"Start-up Resistance";

Resistance R2"Start-up Resistance";

Resistance R3"Start-up Resistance";

parameter Real J = 1"Total Inertia";

parameter Real R = 0.6"Armature Resistance";

parameter Real Kt = 1.8"Torque Constant";

parameter Real Ke = 0.189"EMF Constant";

parameter Real Tl = 29.2"Load Torque";

parameter Real i1=48.6"Maximum Current";

parameter Real i2=17.8"Minimum Current";

equation

Tm-Tl = J * der(n) * 6.28 / 60;

Tm= Kt * i;

u= i * (R+R_ad+R1+R2+R3) + Ke * n;

if time <= 0.1 then

u = 0;

R_ad = 0;

else

u = 240;

R_ad = 0;

end if;

if time <= 2.8 then

R1=3.66;

else

R1=0;

end if;

if time <= 4.8 then

R2=1.64;

else

R2=0;

end if;

if time <= 6.8 then

R3=0.74;

else

R3=0;

end if; 

end motor1;

经过设定,仿真启动特性如下:

结果稳定性如上。

原文地址:https://www.cnblogs.com/lxhg/p/5272679.html