他勵直流電動機仿真特性研究畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 % 下面輸入電機基本數據UN=IfN=。Rf=293/12。Ra=。k=.1。% 下面輸入750r/min時的空載特性實驗數據（Ifdata是勵磁電流，Eadata是感應電動勢）Ifdata=[ 0, , , , , , 12]。 Eadata=[15, 43, 88, 130, 150, , 290, 291 ]。%% 下面進行空載特性曲線擬合p=polyfit(Eadata,Ifdata,3)。%Iab=0:.01:100。Eab=UN+Iab*Ra。Ifb=polyval(p,Eab)。Ib=IabIfb。plot(Ib,Ifb)hold on % 仿真結果 他勵直流電動機調整特性的仿真曲線如圖512所示。圖512 他勵直流電動機的調整特性 由他勵直流電動機的調整特性曲線可以看出，發電機的端電壓隨著負載電流的增加而增加。由前面做的外特性實驗可知，隨著負載電流的增加，發電機的端電壓降下降。為了維持端電壓不變，必須增加勵磁電流以抵消電樞反應的去磁作用引起的壓降和電樞回路的電阻引起的壓降。所以通過調整勵磁電流的大小便可以得到恒定的輸出電壓。6 電站自并勵同步發電機的起勵仿真研究 摘要本文對自并勵同步發電機的起勵進行了仿真研究，起勵過程考慮了轉子阻尼組的影響與發電機空載特性的非線性，以及對起勵的動態過程有更深入的認知。本文以300W汽輪發電機自并勵勵磁的Matlab仿真為例。 研究意義起勵是同步發電機組開機并網的一個重要環節。電廠對起勵快慢并沒有嚴格要求，但是對緊急備用的發電機組而言，為了快速消除電網的故障，希望備用機組快速投入工作，減少機組起勵時間是非常重要的。起勵時發電機一般處于空載狀態，其數學模型比較簡單，可看作是時間常數為的一階慣性環節。但如果考慮了發電機空載特性的非線性飽和因素，即不再是常數，且轉子上有阻尼繞組，在起勵過程中d軸阻尼組會有感應作用，對其勵過程也有影響。尤其對中小型同步發電機組，研究其勵速度的快慢更具有實際意義。利用同步發電機在d、q軸的park微分方程，可列出發電機起勵時的勵磁方程和電壓方程：（1）磁鏈方程：定子： （61） （62） 轉子： （63）阻尼繞組： （64） （65） （2）電壓方程： 定子： （66） （67）轉子： （68）阻尼繞組： （69） （610）式（61）、（62）中、分別是發電機主磁鏈對應的d、q軸互感；式（64）、（65）中、分別是d、q軸阻尼繞組電感；式（67）、（68）、（69）中、分別是定子繞組、轉子繞組d、q軸阻尼繞組因無外加電壓，則。發電機為同步旋轉，即。 發電機空載特性是非線性的，但在合理的技術性能要求下設計的同步發電機其特性與常規空載特性基本相同。其數據如表（61）所示。000 勵磁電流的基值為發電機空載狀態下對應極端額定電壓時的勵磁電流。為了在仿真中計算可采用式（611）、（612）表示。 （611） (612) 本文采用Matlab/Simulink仿真工具，其內有基于park方程的同步電機模型，建立發電機自并勵系統起勵仿真模型，如圖61所示。圖61 同步發電機自并勵系統起勵仿真模型下面對增益模塊進行參數設置，如圖62所示。圖62 增益模塊對開關模塊進行參數設置，如圖63所示。圖62 開關模塊對示波器模塊進行參數設置，如圖63所示。圖63 示波器模塊同步發電機自并勵系統起勵Simulink仿真模型運行結果，如圖64所示。圖64 勵磁電流、電壓及阻尼繞組電流的動態過程圖64自并勵機組起勵仿真運行結果，其端電壓的每一小格代表1kv，最終穩定值約20kv勵磁電壓、電流可參照的讀取。對于自并勵的火電機組，其轉子阻尼繞組的感應作用對起勵的快慢影響不大，這與機組阻尼繞組的結構和強弱有關，對阻尼繞組為分布銅條的水電機組而言，其阻尼效應比同容量的火電機組要弱，對起勵的影響會更小。電廠中機組啟動開機時,將發電機的轉速升至額定值附近, 然后進行起勵操作。將不大的起勵直流電流通入發電機的勵磁繞組, 使發電機逐漸激勵建立起正常電壓使電網正常工作。結 論 本次畢業設計已全部完成設計的任務，對于直流發電機的相關知識有了很好的掌握與思考。經過三個多月的努力，我在直流發電機的工作特性方面做了較深入的學習，并獨立完成了相關特性的仿真圖。現階段已完成的工作及取得的成果主要有：對他勵直流電動機外特性進行室驗得出室驗結果，用來驗證和比較用MATLAB仿真出的結果是否正確。 對他勵直流電動機外特性進行室驗得出室驗結果，用來驗證和比較用MATLAB仿真出的結果是否正確。 研究他勵直流電動機的自激特性曲線，在MATLAB中編程，對他勵直流電動機的自激特性進行仿真。并在SIMULINK中繪制他勵直流電動機自激的仿真模型并進行仿真。研究他勵直流電動機的外特性曲線，在MATLAB中編程并對其外特性進行仿真。 研究三相異步電動機的調整特性曲線，在MATLAB中編程，并對其調整特性進行仿真。 電站自并勵同步發電機的起勵仿真研究。本人查閱了大量國內外關于發電機系統仿真的技術文獻，對當前MATLAB的仿真模擬在發電機（組）系統中運用的研究和發展狀況進行了綜述，本文在發電機系統的仿真上做了許多的工作，實現了對他勵直流電動機各工作特性的分析與仿真。這種方法的優點是速度快，實時性好，費用低。當然，大量的文獻還介紹了其他的仿真、分析的方法。論文在借鑒前人研究的基礎上，對他勵直流電動機各工作特性的進行了MATLAB仿真。接下來還有許多工作要做，而且還要用MATLAB對更多的發電機工作特性進行仿真，把它們的仿真結果與實際的運行狀況作對比，研究出更貼合實際的仿真過程。整個他勵直流電動機工作特性仿真設計是一項非常復雜的工作，而且其中的程序設計、數學建摸等涉及知識面廣，由于本人水平有限，論文中存在缺陷和錯誤在所難免，敬請老師批評指正。致 謝首先，我要感謝我的導師趙玲老師，本論文是在其傾心指導下才得以完成的。從論文選題，到課題研究，直至最終論文撰寫，無不滲透著導師的辛勞。在三個月的畢業設計中，雖然老師真正給我們授課的時間不是很多，但他深厚的學術造詣、嚴謹的治學態度和自由的學術思想使我受益良多，使我有機會在我感興趣的領域從事研究。他們對我平時的學習、研究以及論文工作給予了極大的關心與幫助，使我受益非淺。唯有在以后的工作和學習中加倍努力方可不辜負導師的教誨和栽培。感謝本次畢業設計同課題組的所有成員及其他同學，良好的團隊合作精神是設計順利進行并取得成功的重要保證。在此，特別要感謝我的同組同學，同他們的交流給了我很多有益的啟示和靈感，感謝他們對我課題研究的幫助。總之，我認為這次的畢業設計工作對我個人來說是一筆不可多得的財富。衷心地感謝在百忙之中評閱我的設計（論文）和參加答辯的各位老師！ 參考文獻[1] 童佳，[J]中國電力教育,2010(34)：2022.[2] 吳云康，曉軍，[J]2008系統仿真技術及應用學術會議論文集,2008（05）:715.[3] 胡乃平，馬海菊，[J]機械工程與自動化,2008(08):121123.[4] [J]裝備制造技術, 2010(05) :56.[5] 盧子廣 ， 柴建云 ， 王祥珩. 異步電機驅動系統實時仿真[J]中小型電機,2003(06):5658.[6] 李建海，皮之軍，張晨亮，[J]實驗技術與管理,2011(08):1213.[7] 胡乃平，馬海菊，[J]機械工程與自動化,2008(08):1921.[8] 魏祥林，周啟華，[J]上電氣自動化,2011(09):4648.[9] （五）.東方電機，1999年第2期[10] 百度文庫[11] 陳偉華，李秀英，, 電機與控制應用,2008第2期[12] ,電機電器技術,2005年第1期[13] ，電器工業，2003年第1期[14] Sanjit ．Digital Signal ProcessingA ComputerBased Approach，Sencond GrawHill ，2001[15] Alan V．Oppenheim，Ronald W． Signal Processing. PrenticeHall，Inc，1975[16] He Jin，Ned Mohan，and Bill Wold．ZeroVoltageSwitching PWM Inverter forHighFrequency DCAC Power IAS ：28