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首页直流电机调速与起动仿真研究:MATLAB实践
在本次电机学仿真大作业中,学生赵普针对直流电机的调速和起动进行了深入研究。作业内容包括对直流电机的调速理论实践和起动过程的模拟。首先,实验对象是一台额定功率为17kW、额定电压220V的直流电机,其参数如电枢电流、额定转速、励磁电流等都被详细列出,这些参数在后续的仿真中起到关键作用。 实验的主要目标有两个方面。一是学习并掌握他励直流电动机的调速技术,包括调压调速(通过改变电枢端电压来调节转速)、串电阻调速(通过改变电枢电阻影响转速)和弱磁升速(通过减弱励磁磁通提高转速)。每个调速方法都需要通过Matlab编程,通过图形化的方式展示调速特性曲线,以便直观理解各方法的工作原理和特性。 二是研究直流电动机的起动过程,特别是通过串联不同阻值的电阻进行启动,观察转速和电流随时间的变化趋势。这个部分的目标是理解起动过程中的动态行为,并能估算出电机达到稳态的时间。 在实验方法上,学生利用了直流电机的基本方程,如电压方程、转矩公式和反电动势公式,通过数学建模来推导出转速与输入参数的关系。通过Matlab的绘图功能,学生能够清晰地展现各种调速方法下电机性能的变化,以及起动过程中的电流和转速变化曲线。 整个实验不仅要求理论知识的运用,还强调了实际操作技能和数据分析能力的培养,特别是使用Matlab这样的专业工具进行仿真和数据可视化。通过这次作业,学生不仅可以巩固电机学的基础知识,还能提升对电机控制的理解和实际应用能力。
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根据给定的实例,画出他励直流电动机调压调速、串电阻调速、弱磁升速
时的调速特性曲线,通过观察调速特性曲线掌握不同调速方法的特点。
通过 matlab 编程,采用屏幕图形方式直观显示出曲线,每种调速方式至少
有两条曲线,同时绘制出负载曲线,以定性分析各种调速方式。
2.2 他励直流电动机的起动过程
根据给定的实例,画出直流电动机起动过程中转速和电流随时间的变化规
律,并观察直流电动机电枢串不同阻值电阻时的起动过程,了解直流电动机起
动时间的量级。
通过 matlab 编程,采用屏幕图形方式直观显示出曲线,将电枢电流与转速
曲线在同一屏幕中显示,估算出到达稳态的时间。
三、基本知识及实验方法描述
3.1 他励直流电动机的调速
3.1.1 基本知识
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