第三次读书笔记-plecs仿真

Posted 2020-09-02 骏骏

1.仿真模型

2.计算

参数如下：

　　电枢绕组电阻Ra为0.5欧姆；
　　电枢绕组电感La为0.004亨；
　　励磁绕组电阻Rf为200欧姆；
　　励磁绕组电感Lf为0.2亨；
　　电枢绕组和励磁绕组的互感Laf为2亨；
　　电机转动惯量J为0.088牛米秒平方。

现已知该电机的额定参数如下：

　　额定励磁电流If=0.6安；

　　额定电枢电压为240伏；

　　额定负载转矩为12牛米

   

（1）计算额定工况下该电机的额定励磁电压为多少伏？

        由额定稳定工况下的电感产生的感应电流近似为零，则有：

       Vf=Rf*If=200*0.6=120(V)

（2）计算该电机的额定转速为多少（单位用转/分钟表示）？

　    由稳定时：电磁转矩TM=负载转矩TL=12（N.m）

       由转矩公式：Te=Laf*if*ia

       则 ia=Te/Laf/if=12/2/0.6=10(A)

       Va=ia*Ra+Ea

       额定的电枢电压Va为240伏;

       Ea=240-10*0.5=235(V)

       由电动势Ea=Laf*if*wm=Laf*if*2*pi*n/60

      n=1870(r/min)

（3）在（转矩，转速）坐标系下画出该电机的固有机械特性。

     电机的固有特性即不接任何负载的情况下：

     U=Laf*if*2*pi*wm+Ra*T/La/if

（4）在仿真模型中，给电机加上额定励磁电压和额定电枢电压，负载转矩为额定负载转矩，观察电机电枢电流、电磁转矩、转速及其他感兴趣物理量的波形，看是否与上述计算结果一致

和计算结果基本一致

 （5）先后将电枢电压降低一半，电枢回路串联4欧姆电阻，励磁电压降低一半，先计算在这三种情况下额定负载条件下的稳态转速，然后用仿真实验验证结果是否正确。

   电枢电压降低一半时：n=915(r/min);

   电枢回路串联4欧姆电阻：n=1551(r/min);

   励磁电压降低一半：n=3660(r/min);

（6）利用教材上给出的直流电机启动和制动方法，在仿真模型中添加必要的元件（电阻、开关等），仿真直流电机通过绳轮带动一个重力负载上升和下降的过程（电机转速为正时表示重物上升，转速为负时重物下降），要求电机速度波形随时间如下变化：静止-》加速正转-》匀速正转-》减速正转-》加速反转-》匀速反转-》减速反转-》静止。在加减速过程，电机电枢电流不能超过额定电枢电流的3倍。重力负载等效转矩为12牛米。

电流特性为：

转速特性：