加入电压扰动后的电机转速180016001400120010008006004002000-20000.511.522.53
图1-5加入电压扰动后的电压波形
结论：加入电压扰动为1.5V，加入电压扰动以后，在1.5S开始调速，最终稳定下来的转速比原转速大。
电动机转矩曲线700600500400300200100000.511.522.53
图1-6直流电机的转矩波形
电枢电流曲线50045040035030025020015010050000.511.522.53
图1-7电枢电流仿真结果图
三相桥式整流器输出的电压波形350300250200150100500-500.270.2750.280.2850.290.2950.3
图1-8三相桥式整流器输出的电压波形
三相桥式整流器输出的平均电压波形25020015010050000.511.522.53
图1-9三相桥式整流器输出的平均电压波形
三、实验思考（完成相应的实验思考题，提出实验的改进方法）：
1、总结三相桥式整流电路中触发角α与输出直流电压平均值Ud之间的关系。
Ud1?2????2U2sinwtd(wt)?2U22?(1?cos?)?0.45U21?cos? 2 2、总结开环直流调速系统转速n与电磁转矩Te之间的关系。
系统机械特性方程式为：n?1Ke(?Us?RId)
e 或用转矩表示：n??UsK?ReKKTe?n0?TRKKeTTe
式中
KnT为电动机在额定磁通下的转矩系数，
K?C?TTN;
0为理想空载转速，与电压系数?成正比，
n0??UsC。
e 3、假设开环直流调速系统允许的最低转速为600r/min，根据所给电动机参数计算开环直流调速系统的静差率δ和调速范围D。 解：电动机的电动势系数：
Ke?UN?INRan
N
?220?136*0.21 v.min/r 1460 =0.1311 v.min/r
则 ?nN?IRKNe?136*0.21 r/min
0.1311
静差率 ?? ?217.85 r/min
?nNnmin??nN?217.85 =26.6%
600?217.85
调速范围：
?1460*0.3n? D?=2.87 ?n(1??)217.85*(1?0.3)NN
实验项目名称：转速闭环控制的直流调速系统仿真实验
实验时间： 2016.5 同组人： 实验报告评分：
一、预习报告（实验课前了解实验目的，预习实验原理、实验步骤）：
1、实验目的（简述）：
1． 掌握转速闭环控制的直流调速系统原理； 2． 掌握利用simulink编程进行仿真的方法。
2、实验原理（简述）：
1． 直流电动机的调压调速原理
从直流电动机的转速方程可以看出，调节电枢供电电压Ua即可实现调速。 2． 晶闸管装置整流原理
三相晶闸管桥式整流电路经平波电抗器L为直流电动机电枢供电，通过改变触发器移相控制信号Uc，可以调节晶闸管的触发角α，从而改变整流电路的输出电压平均值Ud，实现直流电动机的调速。 3． 负反馈控制原理
带转速负反馈的直流调速系统稳态结构图如图1所示。系统由转速比较环节、偏差电压方大环节、电力电子变换器和测速反馈环节构成。系统在电动机负载增加时，转速下降，转速反馈Un减小，而转速的偏差△Un将增加，同时放大器输出控制电压Uc增加，Uc的增加将使得晶闸管的触发角α减小，从而增大整流装置的输出电压平均值，为电动机提供更大的电枢电压Ua，从而增大电动机的电枢电流Ia。电动机的电磁转矩为Te?CT?Ia，运动方程为：
d?GD2dnTe?TL?J? （1）
dt375dt根据电磁转矩公式和运动方程可知，Ia的增加将使得电磁转矩增大，从而使得转速升高，补偿了负载
增加造成的转速降。
U*n + ? Un ?Un Kp Uc Ks Ud + RId ? E 1/Ke n Kn
3-6 转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构图图1 转速反馈闭环控制直流调速系统稳态结构图
3、实验步骤：
1． 建立转速闭环控制直流调速系统的数学模型；
2． 编程进行转速闭环控制直流调速系统的仿真。
3．根据转速闭环控制直流调速系统稳态结构图，编制Simulink实验程序，上机调试，记录结果。 4．分析实验结果，完成书面实验报告，并完成相应的思考题。