电机与拖动课程设计说明书融.doc

电机与拖动 课程设计说 明 书专业名称：电气工程及其自动化 班 级：电气114 学 号：20110202108 姓 名 潘亚峰 指导教师：姚广芹 日期： 2013.7.5 电机与拖动课程设计评阅书题目 直流电动机反接制动仿真学生姓名潘亚峰学号20110202108指导教师评语及成绩指导教师签名： 年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名： 年 月 日教研室意见总成绩： 室主任签名： 年 月 日摘 要电机与拖动是自动化专业的一门重要专业基础课。它主要是研究电机与电力拖动的基本原理，以及它与科学实验、生产实际之间的联系。通过学习使学生掌握常用交、直流电机、变压器及控制电机的基本结构和工作原理；掌握电力拖动系统的运行性能、分析计算，电动机选择及实验方法等。电机与拖动课程设计是理论教学之后的一个实践环节，通过完成一定的工程设计任务，学会运用本课程所学的基本理论解决工程技术问题，为学习后续有关课程打好必要的基础，直流机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，但是它具有良好的启动、调速和制动性能，因此在速度调节要求较要、正反转和启动频繁或多个单元同步协调运转的生产机械上，仍广泛采用直流电动机拖动。在工业领域直流电动机仍占有一席之地。因此有必要了解直流电动的运行特性。在四种直流电动机中，他励电动机应用最为广泛。关键词：直流电动机、反接、制动目 录摘 要I1 设计任务2 1.1课程设计的性质、目的和任务 1.2实训项目与内容2 设计原理及电气控制线路图32.1 设计原理32.2 仿真模型建立33 模块参数设置44 仿真结果实现与说明55 总 结66 参考文献71 设计任务1.1课程设计的性质、目的和任务1.目的1)学生在老师的指导之下，综合运用本课程及前期所学课程的相关知识和技能，相对独立地设计和和仿真一个METLAB电机拖动控制系统，为即将从事的专业工作奠定基础；2)初步培养编写和整理“设计说明书”的能力；3)提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力。2.任务要求按照所选课题的设计要求和控制要求，独立完成设计工作，并将设计成果汇编成“课程设计说明书”。1.2实训项目与内容 1、建立Simulink仿真模型2、设置参数 2、显示定子电流（A相），转子电流（A相），转速和转矩变化曲线 3、理解每条曲线的含义，并且理解什么是正反转实现的方法及特点2设计原理及电气控制线路图2.1设计原理1、原理：2、采取的措施：根据励磁方式的不同，直流电机可分为下列几种类型。(1)他励直流电机励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机，接线如图（a）所示。图中M表示电动机，若为发电机，则用G表示。永磁直流电机也可看作他励直流电机。(2)并励直流电机(3)串励直流电机(4)复励直流电机2.2仿真模型建立他励直流电动机串联起动电阻的仿真模型原理图如图2-1，和直流电动机直接起动仿真模型相比图中主要增加了电阻控制子模块。子模块的建立可以采用从Simulink库中拖入子系统模块的方法。鼠标双击子模块打开子模块内部原理图窗口，在该原理图窗口中按照需要修改其仿真原理图，例如，增加仿真模块和输入、输出端口等3 模块参数设置仿真模块中大多数模块参数可以参照上一节的相关内容进行设置，增益模块是将转速的角速度值换成转速值，参数设置为60/(2),开关模块门限参数设置为1400，使转速上升到1400r/min之后电动机才投入负载转矩；子模块中模块参数可以参照第13章相关内容进行设置，其中阶跃信号可参照第12章中的Simulink仿真的内容进行设置，控制断路器动作时间分别为2.8s、4.8s、和6.8s，两个串联电阻分别为3.66欧和1.64欧。设定仿真时间为10s.4 仿真结果实现与说明仿真结果如图所示。图式给出了直流电动机在反接制动过程中的转速、电枢电流、励磁电流、电磁转矩的变化。直流电动机的转速能在反接制动5秒时间内达到完全停车（转速为零），能够实现较快的的停车速度。在反接制动开始的时刻，可以观察到存在较大的反向电磁转矩和反向电枢电流，这是能够实现快速停车的根本原因。5 总 结在此次设计中，直流电动机的反接制动分为电压反向的反接制动和倒拉反接制动。电压反向反接制动用于电动机的快速停机。直流电动机的反接制动过程中，由他励直流电动机电压反向反接制动的仿真结果中可以得出，直流电动机的转速在1200rpm时在4.5到5秒之内，转速变化的很小，在5秒钟后转速开始呈直线模式下降，直到趋于静止。对于电枢电流在开始的五秒之内呈现不变，瞬间发生变化瞬间下降，之后开始缓慢上升，而励磁电流没有发生变化成一条直线，电磁转矩的变化与电枢电流的图形变化一样，开始呈现不变瞬