matlab里晶闸管,基于MATLAB的晶闸管-直流电动机控制系统的仿真研究

机电设备 l D I A N S H E B E 基于 MATLAB的晶闸管一直流电动机控制系统的仿真研究杨世芳邹富雄刘垣文 (西南交通大学电气工程学院成都 61 1 756) 【摘要】他励直流电动机的调速过程中，各被控量的,~4Jc情况一直是广泛关注的问题，则相应的仿真建模则尤为重要。本文利用MATLAB／Simulink对他励直流电动机的不同调速方法进行了仿真分析，节省了设计工作者对调速方法的实际应用设计耗费的大量精力和财力。仿真结果可靠实用，精度高，具有良好的鲁棒性，为电机调速设计提供了良好的参考。【关键词】MATLAB／Simulink；4~gJ／直流电动机；直流调速系统引言直流电动机调速范围广，运行过程平稳，过载能力强，启动和制动转矩大，在T业、农业等领域有广泛的应用。而电机控制系统一般是非线性、时变系统，若采用定性分析，难度较大。MATLAB具有强大的数值计算功能、丰富的工具箱、简洁高效的编程以及友好的界面成为良好的电力电子仿真平台。本文运用 MATLAB中的 Simulink组件对分析电机系统，构建系统模型并进行仿真，对常用的晶闸管一他励直流电动机调速方式进行分析，并进行优化，得出加入速度负反馈控制模块后为最佳选择。 1．晶闸管开环直流调速仿真模型的建立直流电动机电枢由晶闸管整流后经平波电抗器供电。其巾，同步六脉冲发生器为相晶闸管整流桥提供脉冲控制信号。通过改变触发器移相控制信号以调节晶闸管的控制角，从而获得大小可调的直流电枢端电压，进一步实现直流电动机的调速。仿真模型中，电动机经 TL端口接人负载转矩信号，以 1 s为跳变点，跳变前为 50N·m，跳变后为 lOON·m (1)电机转速波形 (2)电机转矩波形图 2 晶闸管开环直流仿真波形起动过程中电流较大，加负载后与给定值间存在一定距离，分析得其静态性能一般。 2．带电流截止负反馈的无静差转速负反馈调速系统仿真为了减少负载波动对电动机转速的影响，本文基于转图 1 晶闸管开环直流仿真模型输波形观察电机转速波形相当平滑，电枢电流∞波形和电机转矩 )波形变化趋势非常统一，实现了调节晶闸管控制角实现调速。突出问题为，t=ls时，突加负载转速下降，且转速降落幅度随负载增大而增大，难以在负载添加扰动时保持转速的稳定，不能满足生产工艺的要求。并且，全压一 56 一速的偏差，通过带转速负反馈的闭环调速系统，自动调节整流器的输出电压，从而有效保证转速的稳定。同样的，采用晶闸管一直流电动机系统，主要模块为给定信号、速度调整、同步脉冲发生器、晶闸管整流桥、平波电抗器、他励直流电动机、速度负反馈等。其中，在整流桥后通过并联二极管桥，可以增大电动机的减速速度并且避免整流桥输出负电压导致波形畸变。控制部分中，通过速度反馈与给定信号比较后，经过 PI调节，再经过限幅器 (幅值为【180，o])以及加法器偏置后再经反相器 Gain1 转变为【O，180]，将速度调节部分的输出幅值限制在同步脉冲发生器正常丁作的范围内。触发脉冲加到晶闸管的门极和阴极间，从而改变整流桥的输出电压，达到了速度负反馈的目的。另外，引入电流截止反馈以保证电流运行的稳定性，尤其是在起动和堵转状态下。通过设置开关选择器，设定截止 2014年第 04期 SA NJlAOZHO U 一：繇 t 刍议偏远山区 l l 0kV送电线路设计问题思考王

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