他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)設(shè)計(jì)和仿真課程設(shè)計(jì)

1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)設(shè)計(jì)和仿真課程設(shè)計(jì) 遼寧工程技術(shù)大學(xué) ?電機(jī)與拖動(dòng)?課程設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 題 目：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)設(shè)計(jì)和仿真 院系、部： 電氣與控制工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級： 姓 名： 劉春喜 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 劉春喜 王繼強(qiáng) 李國華 榮德生日 期： 2021-6-26 電氣工程系課程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)評分模板課程設(shè)計(jì)成績評定表學(xué)期2021/2021第2學(xué)期姓名專業(yè)班級課程名稱 設(shè)計(jì)題目 成績 評分工程優(yōu)良中及格不及格設(shè)計(jì)表現(xiàn)1.設(shè)計(jì)態(tài)度非常認(rèn)真認(rèn)真較認(rèn)真一般不認(rèn)真2.設(shè)計(jì)紀(jì)律嚴(yán)格遵守遵守根本遵守少量違反嚴(yán)重違反3.獨(dú)立工作能力強(qiáng)較強(qiáng)能獨(dú)立設(shè)計(jì)完成根本獨(dú)立設(shè)計(jì)完成不能獨(dú)立設(shè)

2、計(jì)完成4.上交設(shè)計(jì)時(shí)間提早或按時(shí)按時(shí)遲交半天遲交一天遲交一天以上設(shè)計(jì)說明書5.設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案良好，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容完整，結(jié)果正確設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容較完整，極少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路較清晰，結(jié)構(gòu)方案根本合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇根本正確，調(diào)理清楚，內(nèi)容根本完整，有少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路根本清晰，結(jié)構(gòu)方案根本合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇根本正確，調(diào)理清楚，內(nèi)容根本完整，有些錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路不清晰，結(jié)構(gòu)方案不合理，關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)選擇有錯(cuò)誤，調(diào)理清楚，內(nèi)容不完整，有明顯錯(cuò)誤6.設(shè)計(jì)書寫、字體、排版標(biāo)準(zhǔn)、整潔、有條理，排版很好較標(biāo)準(zhǔn)、整潔、有條理，個(gè)別排版有問題根本標(biāo)

3、準(zhǔn)、整潔、有條理，個(gè)別排版有問題根本標(biāo)準(zhǔn)、整潔、有條理，排版有問題較多不標(biāo)準(zhǔn)、不整潔、無條理，排版有問題很大7.封面、目錄、參考文獻(xiàn)完整較完整根本完整缺項(xiàng)較多不完整圖紙8.繪圖效果很出色較出色一般較差很差9.布局合理、美觀較合理根本合理有些混亂布局混亂10.繪圖工程標(biāo)準(zhǔn)符合標(biāo)準(zhǔn)較符合標(biāo)準(zhǔn)根本符合標(biāo)準(zhǔn)個(gè)別不符合標(biāo)準(zhǔn)完全不符合標(biāo)準(zhǔn)評定說明：不及格標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)內(nèi)容一項(xiàng)否決制，即5為不及格，整個(gè)設(shè)計(jì)不及格，其他4項(xiàng)否決；優(yōu)、良、中、及格標(biāo)準(zhǔn)：以設(shè)計(jì)內(nèi)容為主體，其他項(xiàng)超過三分之一為評定標(biāo)準(zhǔn)，否那么評定為下一等級；如優(yōu)秀評定，設(shè)計(jì)內(nèi)容要符合5，其余九項(xiàng)要有4項(xiàng)符合才能評定為優(yōu)，否那么評定為良好，以此類推。最

4、終成績： 評定教師簽字：課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目直流電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)分析與設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)。采用分級起動(dòng)，起動(dòng)電流最大值不超過2IaN，試求各段電阻值，并求切除電阻時(shí)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和電動(dòng)勢，并做出機(jī)械特性圖，對起動(dòng)特性進(jìn)行分析。三、設(shè)計(jì)方案電機(jī)與拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)共計(jì)1周內(nèi)完成：1、第12天查資料,熟悉題目；2、第35天方案分析,具體按步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)及整理設(shè)計(jì)說明書；3、第6天準(zhǔn)備辯論；4、第7天辯論。四、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)工作量為完成設(shè)計(jì)說明書一份；2、設(shè)計(jì)必須根據(jù)進(jìn)度方案按期完成；3、設(shè)計(jì)說明書必須經(jīng)指導(dǎo)教師審查簽字方可辯論。指 導(dǎo) 教師：劉春喜 王繼強(qiáng) 李國華 榮德生教研室主任：李洪珠時(shí) 間：202

5、1年 6 月24日摘 要通過在電樞上串聯(lián)多級電阻，可以減小他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流和轉(zhuǎn)矩。分析了他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串多級電阻的啟動(dòng)原理，給出了多級啟動(dòng)電阻的計(jì)算選擇方法。以一個(gè)實(shí)際他勵(lì)電動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了該電動(dòng)機(jī)電樞串五級電阻的啟動(dòng)系統(tǒng)，通過編程畫出了該直流電動(dòng)機(jī)串五級電阻啟動(dòng)的機(jī)械特性圖。通過Matlab對直流電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)和串電阻啟動(dòng)進(jìn)行了建模和仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。關(guān)鍵詞：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) 電樞串電阻啟動(dòng) 機(jī)械特性 仿真目 錄1 引言12 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)原理13 啟動(dòng)電阻的計(jì)算選擇24 實(shí)例分析35 仿真驗(yàn)證55.1 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)仿真55.2 他勵(lì)直

6、流電動(dòng)機(jī)串電阻啟動(dòng)仿真106 結(jié)論12參考文獻(xiàn)121 引言他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間，轉(zhuǎn)速n 0，電動(dòng)勢E 0，由電樞電流方程式1可知，啟動(dòng)電流如式2所示。在額定電壓下直接啟動(dòng)時(shí)，由于Ra很小，IS很大，一般可達(dá)電樞電流額定值的1020倍。這樣大的電流是換向所不允許的。同時(shí)由式3可知，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也能到達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的1020倍。雖然啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大可以使電機(jī)加速快，但是過大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩會使電動(dòng)機(jī)和它所拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械遭受突然的巨大沖擊，以致?lián)p壞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如齒輪和生產(chǎn)機(jī)械。由此可見，除了額定功率在數(shù)百瓦以下的微型直流電動(dòng)機(jī)，因電樞繞組導(dǎo)線細(xì)、電樞電阻Ra大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量又比擬小，可以直接啟動(dòng)外，一般的直流電動(dòng)機(jī)是不允許

7、采用直接啟動(dòng)的1。因此，必須將啟動(dòng)電流限制在運(yùn)行范圍之內(nèi)。由式2可以看出，方法有兩個(gè)：降低電樞電壓Ua和增加電樞電阻Ra。2 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)原理本設(shè)計(jì)采用增加Ra的方法。通過在電樞上串聯(lián)多個(gè)電阻，采用有級啟動(dòng)的方法來保證啟動(dòng)過程中既有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又使啟動(dòng)電流不會超過允許值2?，F(xiàn)以兩級啟動(dòng)為例來說明啟動(dòng)步驟和啟動(dòng)過程。原理圖和機(jī)械特性如圖1所示。 a 電路圖 b 機(jī)械特性圖1 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻分級啟動(dòng)啟動(dòng)過程分析。啟動(dòng)步驟如下： 串聯(lián)啟動(dòng)電阻RST1和RST2啟動(dòng)啟動(dòng)前開關(guān)Q1和Q2斷開，使得電樞電路中串入電阻RST1和RST2，加上電樞電路自身的電阻Ra，電樞電路的總電阻為加

8、上勵(lì)磁電壓Uf，保持勵(lì)磁電流If為額定值不變，然后加上電樞電壓，這是電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如圖1b中的人為特性n0Ma。由于啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械開始啟動(dòng)，工作點(diǎn)沿人為特性n0Ma由a1點(diǎn)向a2點(diǎn)移動(dòng)。 切除啟動(dòng)電阻RST2當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)a2點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于切換轉(zhuǎn)矩T2時(shí)，合上開關(guān)Q2，切除起動(dòng)電阻RST2，電樞電路的總電阻變?yōu)檫@時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)槿藶樘匦詎0Mb，切除RST2的瞬間，轉(zhuǎn)速來不及改變，工作點(diǎn)由特性n0Ma上的a2點(diǎn)平移到特性n0Mb上的b1點(diǎn)，使得這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩T仍等于T1，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿特性n0Mb由b1點(diǎn)向b2點(diǎn)移動(dòng)。 切除啟動(dòng)電阻RS

9、T1當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)b2點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T又等于切換轉(zhuǎn)矩T2時(shí)，合上開關(guān)Q1，切除起動(dòng)電阻RST1，電樞電路的總電阻變?yōu)檫@時(shí)機(jī)械特性變?yōu)楣逃刑匦詎0Mc，工作點(diǎn)由b2點(diǎn)平移到c1點(diǎn)，使得這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩T仍等于T1，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿固有特性n0Mc由c1點(diǎn)經(jīng)c2點(diǎn)，移動(dòng)到p點(diǎn)。在p點(diǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩T等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，整個(gè)啟動(dòng)過程結(jié)束。3 啟動(dòng)電阻的計(jì)算選擇 選擇啟動(dòng)電流I1和切換電流I2為保證與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1對應(yīng)的啟動(dòng)電流不會超過運(yùn)行的最大電樞電流Ia，選擇對應(yīng)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為保證一定的加速轉(zhuǎn)矩，減小啟動(dòng)時(shí)間，一般選擇切換轉(zhuǎn)矩為假設(shè)TL未知，可用TN代替。對應(yīng)的切換電流T2為IL是與

10、TL對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電樞電流。假設(shè)未知，可用IaN代替。 求出起切電流轉(zhuǎn)矩比 確定啟動(dòng)級數(shù)mm的計(jì)算公式為式中，Ram為m級啟動(dòng)時(shí)的電樞啟動(dòng)總電阻該公式的推導(dǎo)過程如下：由于nb2 nc1，故Eb2 Ec1，即由于na2 nb1，故Ea2 Eb1，即可見，假設(shè)為m級啟動(dòng)，那么啟動(dòng)的總電阻為兩邊取對數(shù)，便得到了式12。假設(shè)式12求出的m不是整數(shù)，可取相近整數(shù)。假設(shè)m，上述步驟中除求I1外，其余都可省略。 重新計(jì)算，校驗(yàn)I2是否在規(guī)定范圍之內(nèi)。假設(shè)m是取相近整數(shù)，那么需重新計(jì)算。由式14可知計(jì)算的公式為根據(jù)重新求得的，由式11重新求出I2，并校驗(yàn)I2是否在式10所規(guī)定的范圍之內(nèi)。假設(shè)不在規(guī)定范圍之內(nèi)，需調(diào)

11、整I1或加大啟動(dòng)級數(shù)m，重新計(jì)算和I2，直到滿足要求為止。 求出各級啟動(dòng)電阻。根據(jù)前面的分析可知，計(jì)算各級啟動(dòng)電阻的一般公式為式中，i 1，2，m。4 實(shí)例分析，采用電樞串電阻起動(dòng)。求起動(dòng)級數(shù)和各級起動(dòng)電阻。 啟動(dòng)電阻計(jì)算 1 選擇I1和I2I1 1.5 2.0 IaN 745.5994 AI2 1.1 1.2 IaN 546.7596.4 A取I1 840 A，I2 560A。 2 求出起切電流比 3 求出啟動(dòng)級數(shù)m取m 5。 4 重新計(jì)算 ，校驗(yàn)I2。I2在規(guī)定的范圍之內(nèi)。 5 求出各級啟動(dòng)電阻RST1 -1 Ra 1.47131 ×RST2 2- Ra 1.471321.47

12、×RST3 3-2 Ra 1.471331.472 ×RST4 4-3 Ra 1.471341.473 ×RST5 5-4 Ra 1.471351.474 × 啟動(dòng)特性分析他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即機(jī)械特性關(guān)系式為。額定狀態(tài)時(shí)，有可得當(dāng)電樞上串聯(lián)不同電阻時(shí)，他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性也不同。當(dāng)電樞電阻分別為Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5時(shí)，代入式17，使用如下指令：clear64; Ra 0.076; Ra1 0.1118;Ra2 0.1645;Ra3 0.2420;Ra4 0.3561;Ra5 0.5239;I1 840;I2 570.92

13、4;T 0: 1:2500;n UaN/CEFai-Ra.*T./ CEFai*CTFai ;n1 UaN/CEFai-Ra1.*T./ CEFai*CTFai ;n2 UaN/CEFai-Ra2.*T./ CEFai*CTFai ;n3 UaN/CEFai-Ra3.*T./ CEFai*CTFai ;n4 UaN/CEFai-Ra4.*T./ CEFai*CTFai ;n5 UaN/CEFai-Ra5.*T./ CEFai*CTFai ;plot T, n, T, n1, T, n2, T, n3, T, n4, T, n5 title '他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)機(jī)械特性圖' ,

14、xlabel '電磁轉(zhuǎn)矩T 或電樞電流Ia ' , ylabel '轉(zhuǎn)速n' hold onT1 CTFai*I1;T2 CTFai*I2;plot T1, n5,T2,n5 hold off在Matlab運(yùn)行窗口下運(yùn)行，可畫出他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串5級電阻啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性，如圖2所示。×103N?m時(shí)，固有特性和五級串電阻機(jī)械特性對應(yīng)的轉(zhuǎn)速分別為：nT2 1.4771e+003r/min，n1T2 1.4010e+003r/min，n2T2 1.2890e+003 r/min，n3T2 1.1242e+003 r/min，n4T2 881.5672 r/m

15、in，n5T2 524.7782 r/min。clearUaN 440; CEFai 0.2685; CTFai 2.564; Ra 0.076; Ra1 0.1118;Ra2 0.1645;Ra3 0.2420;Ra4 0.3561;Ra5 0.5239;I1 840;I2 570.924;T 1463.8;nT2 UaN/CEFai-Ra*T/ CEFai*CTFai n1T2 UaN/CEFai-Ra1*T/ CEFai*CTFai n2T2 UaN/CEFai-Ra2*T/ CEFai*CTFai n3T2 UaN/CEFai-Ra3*T/ CEFai*CTFai n4T2 UaN/C

16、EFai-Ra4*T/ CEFai*CTFai n5T2 UaN/CEFai-Ra5*T/ CEFai*CTFai 圖2 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)機(jī)械特性圖5 仿真驗(yàn)證使用Simulink建立他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)和串多級電阻啟動(dòng)的仿真模型，測取啟動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流的仿真曲線，并進(jìn)行比擬。5.1 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)仿真直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流很大，可到達(dá)額定電流的1020倍，由此產(chǎn)生很大的沖擊轉(zhuǎn)矩。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)不允許直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)。使用Simulink對他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)過程建立仿真模型，通過仿真獲得直流電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩的變化過程。1建立仿真模型仿真

17、模型如圖3所示3-4。圖中主要包括直流電動(dòng)機(jī)模塊DC Machine、直流電源模塊DC Voltage Source、理想開關(guān)模塊Ideal Switch、開關(guān)模塊Switch、增益模塊Gain、電子模塊RLC Branch、示波器模塊Scope等。仿真模型中，通過理想開關(guān)模塊控制直流電源的接通和斷開。使用開關(guān)模塊控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)在啟動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)矩為空載轉(zhuǎn)矩，當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)設(shè)定值之后，使電機(jī)工作在給定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。圖3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)仿真模型原理圖2模塊參數(shù)設(shè)置1直流電動(dòng)機(jī)模塊。直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)設(shè)置窗口如圖4所示5-6，其中：Configuration配置標(biāo)簽中，如圖4a所示，包括如下

18、參數(shù)：Preset model 預(yù)設(shè)模型選項(xiàng)，有一些模塊中預(yù)先設(shè)定好參數(shù)的模型可以使用，本例沒有使用預(yù)設(shè)模型，所以選定了No選項(xiàng)；Mechanical input 機(jī)械輸入選項(xiàng)，分為功率輸入Mechnical power Pm和轉(zhuǎn)速輸入Speed w方式兩種可選，本例選擇了功率輸入方式，也就是轉(zhuǎn)矩形式輸入；a Configuration配置參數(shù)設(shè)置bParameters參數(shù)參數(shù)設(shè)置 圖4 直流電動(dòng)機(jī)模塊參數(shù)設(shè)置圖Parameters參數(shù)標(biāo)簽中，如圖4b所示，包括如下參數(shù)：Armature resistance and inductance Ra ohms La H 電樞電阻和電感，用來設(shè)定電樞

19、的電阻值和電感值；Field resistance and inductance Rf ohms Lf H 勵(lì)磁繞組電阻和電感，用來設(shè)定勵(lì)磁繞組的電阻值和電感值；Field armature mutual inductance Laf H 勵(lì)磁繞組和電樞之間的互感；Total inertia J kg?m2 電機(jī)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Viscous friction coefficient Bm N?m?s 摩擦系數(shù)；Coulomb friction torque Tf N?m 庫侖摩擦轉(zhuǎn)矩；Initial speed rad/s 初始角速度。按照4中的參數(shù)分別設(shè)置直流電動(dòng)機(jī)的各個(gè)參數(shù)7-9。Advan

20、ced高級標(biāo)簽中，只有Sample time采樣時(shí)間設(shè)置，默認(rèn)為-1。 直流電機(jī)的m端口輸出是一個(gè)包含四個(gè)信號的矢量，如表1所示，可以通過信號分解模塊把這四個(gè)信號分開。這四個(gè)信號分別為轉(zhuǎn)速nrad/s、電樞電流ia、勵(lì)磁電流if和電磁轉(zhuǎn)矩Te。表1 直流電機(jī)的m端口輸出信號SignalDefinitionUnits1Speed wmrad/s2Armature current iaA3Field current ifA4Electrical torque TeN?m2直流電源模塊DC Voltage Source直流電源模塊設(shè)置如下：Amplitude V 幅度，設(shè)定直流電源的電壓幅值，本例設(shè)

21、置在仿真圖中已經(jīng)標(biāo)出；Measurements 測量選項(xiàng)，有None無和Voltage電壓兩個(gè)備選項(xiàng)。3理想開關(guān)模塊Ideal Switch理想開關(guān)的參數(shù)設(shè)置如圖5所示，其中：nternal resistance Ron ohms 內(nèi)部導(dǎo)通電阻；Initial state 0 for open, 1for closed 初始狀態(tài)，0表示端口，1表示接通；Snubber resistance Rs ohms 吸收電阻；Snubber capacitance Cs F 吸收電容；Show measurement port 測量端口顯示控制選項(xiàng)，選定后模塊會出現(xiàn)一個(gè)標(biāo)記為m的輸出端口，可以用來測量模

22、塊的電壓電流等參數(shù)。圖5 理想開關(guān)模塊參數(shù)設(shè)置圖4定時(shí)器模塊Timer定時(shí)器的參數(shù)設(shè)置如下所示：Time s 時(shí)間參數(shù)，表示隨后一項(xiàng)Amplitude幅度值改變的時(shí)刻，本例設(shè)置為：0 0.1；Amplitude 幅度，本例設(shè)置為：0 1。5開關(guān)模塊Switch開關(guān)的參數(shù)設(shè)置如圖6所示，主標(biāo)簽Main中：Criteria for passing first input 輸入判定標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)，有u2 Threshold、u2 Threshold和us 0三個(gè)選項(xiàng)，分別實(shí)現(xiàn)三種不同功能。Threshold 門限值，其數(shù)值為前一項(xiàng)輸入判據(jù)中的值。按照圖6中的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，其含義是當(dāng)輸入u2大于門限值100

23、0時(shí)輸出為1274.3，當(dāng)輸入u2小于或等于門限值1000時(shí)輸出為0。Enable zero crossing detection 使能過零檢測；Sample time 采樣時(shí)間，可以設(shè)定仿真模塊的采樣時(shí)間，-1表示繼承輸入的采樣時(shí)間，一般情況下使用默認(rèn)值無需改動(dòng)。數(shù)據(jù)類型標(biāo)簽Signal data types中可以設(shè)定輸入輸出數(shù)據(jù)的類型，在這里使用默認(rèn)值即可。圖6 開關(guān)模塊參數(shù)設(shè)置圖6常數(shù)模塊常量Constant模塊參數(shù)設(shè)定相對簡單，只要設(shè)定常量值即可。3仿真參數(shù)設(shè)置設(shè)定仿真時(shí)間為1s。4仿真仿真結(jié)果如圖7和8所示。圖7中給出了直流電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)速、電樞電流、勵(lì)磁電流、電磁轉(zhuǎn)矩的變化

24、。圖8給出了轉(zhuǎn)速對電樞電流的變化關(guān)系。從仿真結(jié)果的波形中容易看出啟動(dòng)電流沖擊很大，同時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩的沖擊也較大，轉(zhuǎn)速在較短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)穩(wěn)定。圖7 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)仿真結(jié)果圖8 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)轉(zhuǎn)速-電流仿真結(jié)果5.2 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串電阻啟動(dòng)仿真直流電動(dòng)機(jī)在電樞回路串聯(lián)電阻啟動(dòng)是限制啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的有效方法之一。建立他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)五級電阻啟動(dòng)的仿真模型，仿真分析其串聯(lián)電阻啟動(dòng)過程，獲得啟動(dòng)過程的電樞電流、轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的變化曲線。1建立仿真模型他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)啟動(dòng)電阻的仿真模型原理圖如圖9所示，和直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)仿真模型相比，主要增加了串啟動(dòng)電阻局部。該局部主要包括階躍信號模塊Step、斷路器模塊Breaker、阻抗分支模塊RLC branch。圖9 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串五級啟動(dòng)電阻啟動(dòng)仿真模型2模塊參數(shù)設(shè)置。五個(gè)Breaker的起始狀態(tài)為斷開。其他參數(shù)設(shè)置同前文。3仿真參數(shù)設(shè)置仿真時(shí)間設(shè)置為2s。4仿真結(jié)