直流電動機的模型

1、直流電動機的模型電樞控制的他勵直流電動機部件。直流電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的一種典型的機電轉(zhuǎn)換裝置。在電樞控制的直流電動機中，由輸入的電樞電壓Ud在電樞回路產(chǎn)生電樞電流id,再由電樞電流id與激磁磁通相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩M,從而使電樞旋轉(zhuǎn)，拖動負載運動。1）取電樞電壓Ud為控制輸入，負載轉(zhuǎn)矩Ml（單位：Nm）為擾動輸入，電動機轉(zhuǎn)速n（單位：轉(zhuǎn)/分）為輸出量。2）忽略電樞反應(yīng)、磁滯、渦流效應(yīng)等影響，當激磁電流不變if時，激磁磁通視為不變，則將變量關(guān)系看作線性關(guān)系。3）電樞電壓Ud在電樞回路產(chǎn)生電樞電流id,列電樞回路電壓平衡方程：EdidRdLdUddtEdCenEd電樞反電勢，大小與激磁磁通

2、及轉(zhuǎn)速成正比，方向與電樞電壓Ud相反Ce反電勢常數(shù)4）電樞電流id與激磁磁通相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩M,在激磁磁通不變時M與電樞電流成正比，M%5）電磁轉(zhuǎn)矩拖動負載運動，列電機軸上的轉(zhuǎn)矩平衡方程:JfMMl,是電動機角速度，單位rad/s,2-ndt60其中，f是電動機和負載折合到電動機軸上的粘性摩擦系數(shù)，J是電動機和負載折合到電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量。（工程計算中，往往不用轉(zhuǎn)動慣量J,而用飛輪矩GD2,類似轉(zhuǎn)動慣量J,只是單位不同,g-重力加速度，9.81m/s2,相差一個倍數(shù)。Jm2mD24GD2/4g其中p-慣性半徑（單位：米），D-慣性直徑（單位：米）m-旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量（單位： n-轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/

3、分）則，轉(zhuǎn)矩平衡方程變?yōu)椋篔 dtkg), G-旋轉(zhuǎn)部分的重量(單位:2 _2GD 2 dnGD dn)4g 60 dt375 dtN)精選范本f和Ml均為零，即為方程 MGD2 dn 375 dt )（教材中，采用的是電動機的飛輪矩GD2,且電動機空載，并忽略粘性摩擦，所以UdCe7）在工程應(yīng)用中，由于電樞電路電感Ld較小，通常忽略不計，則上式可簡化為一階方程:6）消去中間變量，整理可得電動機的微分方程222.LdGDRdnGDRddn曳Rd375CmCedt2375CmCedtCe,2dnTdndt2mdtdnnudTmn-dtCe畫出電動機的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖:di1EdidRdLddUdId(s)-(Ud(s)Ed(s)出LdSRdMCmidM(s)CmId(s)GD2 dnM -375 dtN(s)375GD2sM(s)EdCenEd(s)CeN(s)1-MMLd若以角速度為輸出量，則JfMMLdt（此處Kb與Ce相差一個