实验一电力拖动自动控制系统实验报告

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1、第五章仿真及实验笫一节晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一、实验目的1熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。2学握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。二、实验原理晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流跳水装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。在本实验中，整流装置的主电路喂三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Ua。改变Ug的大小即可改变控制角a,从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。实验系统的组成原理如图5.1所示。三.实验内容1测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R。2测定品闸管直流系统电路电感值L.

2、・3测定直流电机■直流发电机■测速发电机的飞轮惯量GD的平方。4测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td.5测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数Cm。6测定晶闸管直流调速系统机电时I'可常数Tm。7测定晶闸管触发及整流装置特性Ud二f(Ue)o8测定测速发电机特性Utg=f(n)0四.实验仿真晶闸管直流调速系统的原理如图5」所示。该系统由给定信号、同步脉冲触发器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。图5.2势采用面向电气原理图方法构成的晶闸管直流系统的仿真模型。下面介绍各部分建模与参数设置过程。系统的建模包括主电路的建模和控制电路的建模俩

3、部分。1）主电路的建模和参数设置由图5.2可见，开环直流调速系统的主电路由三相对称交流电压器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。由于同步脉冲与品闸管整流桥是不可分割的两个环节，通常作为一个组合体讨论，所以将触发器归到主电路进行建模。2）三相整流桥时，桥臂数取3,A,B,C三相交流电源接到整流桥的输入端，电力电子元件选择晶闸管,参数设置的原则是：如果是针对某个具体的变流装置进行参数设置，对话框中的CsRon,Ion,Vf应取该装置中晶闸管元件的实际值；如果是一般情况，不针对某个具体的变流装置，这些参数可先取默认值，若仿真结果理想，就可认可这些

4、参数，这一参数设置原则对其他原价的参数设置也是实用的。3）平波电抗器的建模和参数设置。首先从元件模块组中选取"SeriesRLCBranch”模块，并将模块标签改为“平波电抗器”。然后打开平波电抗器参数设置对话框，参数设置如图5.5所示，平波电抗器的电感值是通过仿真实验比较后得到的优化参数，4）直流电动机的建模和参数设置。首先从电动机系统模块组中选HX'DCMachine”模快，并将模块标签改为直流电动机。直流电动机的励磁绕组“F+-F・”接直流恒顶励磁电源，励磁电源对从电源模块组中选取直流电压源模块，并将电压参数设置为220V,电枢绕组“A+・A・”经

5、平波电抗器接晶闸管整流桥的输出，电动机经TL端口接恒转矩负载，直流电动机的输出参数有转速n,电枢电流la励磁电流It,电磁转矩Tt,通过“示波器”模块可观察仿真输出图形。进行直流电动机参数设置时，先双击直流电动机图标，打开直流电动机的参数对话框，直流电动机的参数设置如图5.6所示，其参数设置的原则与晶闸管整流桥相同。图5.5平波电抗器参数设置BlockParameters:DCMachineDCmachine(mask)(1ink)ThisblockimpisaseparatelyezeitedDCmachineAccessisprovid«dtothe

6、fieldconztacfionszotKattha(Bachin«c

7、aJ(kc«i*2)005Viscousfrictionco«ff1ci«ntDm(Hm,s)002CoulombfrictiontorqueTf(Hm)Ixtitia1speed(rad/s)CancelKelpApply图5.6直流电动机参数设置5）同步脉冲触发器的建模和参数设置。同步脉冲触发器包括同步电源和6脉冲触发器两部分。根据图5」主电路的连接关系，即可建立起如图5.2所示的主电路仿真模型。图中触发器开关信号为“0”时，开放触发器；开关信号为“1”时，封锁触发器。2）控制电路的建模和参数设置晶闸管直流调速系统的控制电路只有一个定环节，它从输入源

8、模块组中选取“Consumt”模块，并将模块标签改为“给定信号”，然后双击该模块