第三周PLECS仿真

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了第三周PLECS仿真相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

?计算额定工况下该电机的额定励磁电压为多少伏?

由题,额定电压为

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?计算该电机的额定转速为多少(单位用转/分钟表示)?

由负载转矩等于电机转矩:

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解为:

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则额定转速为:

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?在(转矩,转速)坐标系下画出该电机的固有机械特性

额定转矩为:12 N·m, 额定转速为:1870.1 r/min

空载转速为: 1909.9 r/min 空载转速:200 rad/s

做出固有机械特性如图:

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?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。

由图,额定转速为

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由图,额定电流为10A,额定转速为195.8 rad/s,与计算相同。

空载时:

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空载转速为200 rad/s,与计算相同。

?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。

  1. 将电枢电压降一半:

由于负载转矩不变,由

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则电枢电流不变,解为

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则额定转速为:

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仿真为:结果与计算相同

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2. 电枢回路串联4欧姆电阻

负载转矩不变,由

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则电枢电流不变,解为

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则额定转速为:

仿真结果与计算相同:

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3.励磁电压降低一半:

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负载转矩不变,由

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则电枢电流不变,解为

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则额定转速为:

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仿真结果与计算相同:

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?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。

额定电流为10A,因此电机电枢电流不能超过30A.

启动时采用串接外加电阻启动,反向时采用能耗制动,停机时采用加电压制动。

外加电阻启动:

T1=2T=24 N·m,T2=1.2T=14.4 N·m.

由机械特性图可知,n=1909,9-3.317T

则Ra/K1K2φ-2=3.317,

( R6+R5+R4+R3+R2+R1+Ra)/K1K2φ-2=79.58,

(R6+R5+R4+R3+R2+Ra)/K1K2φ-2=47.75

(R6+R5+R4+R3+Ra)/K1K2φ-2=28.65,

(R6+R5+R4+Ra)/K1K2φ-2=17.19,

(R6+R5+Ra)/K1K2φ-2=10.314,

(R6+Ra)/K1K2φ-2=6.2,

解为R6=0.43Ω, R5=0.62Ω, R4=1Ω, R3=1.73Ω, R2=2.88Ω, R1=4.8Ω

电源反接制动

反接时,反向电动势235V,电流不得大于30A,因此取Rad=8Ω

为了使电机不转,但是又必须有电机转矩,可加一个附加电压和附加电阻,

则设附加电阻为5Ω,电压为5.5*10=55V

电路图为:

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其中左边部分为控制电源跃变为0,下部分为控制电机停转,上部分为利用电阻启动电机

仿真结果:

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这个地方不是很理解电机最后转速为零的状态,因为是位能型负载,且转速需要为0。因为有转矩,所以还要有电流,所以这跟电机的一般的工作状态不太一样,这个地方还请老师指正一下。

以上是关于第三周PLECS仿真的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

第四周PLECS仿真实验

第十一周仿真作业

蒋海平机电传动控制第二周 ——PLECS 仿真结果图

第十一周plecs仿真

第九周PLECS仿真

机电传动控制笔记二(Plecs仿真修改)