【正文】 3） 功能強(qiáng)大的工具箱。 MATLAB 以數(shù)組為基本單位，包括控制流程語(yǔ)句，函 圖 3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與制動(dòng)的仿真 8 數(shù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，輸入輸出及面向?qū)ο蟮忍攸c(diǎn)的高級(jí)用語(yǔ)言，它具有以下特點(diǎn) [5]： （ 1） 運(yùn)算符和庫(kù)函數(shù)極其豐富，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，編程效率高， MATLAB 除了提供和 C 語(yǔ)言一樣的運(yùn)算符號(hào)外，還提供廣泛的矩陣和向量運(yùn)算符。 MATLAB MATLAB 基本知識(shí) MATLAB 是美國(guó) MathWorks 公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，它用于圖形處理計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境和數(shù)值計(jì)算，除了出色的數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)外，還可以提供專(zhuān)業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算，文字處理，可視化建模個(gè)實(shí)時(shí)控制等功能。 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的原理 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作電路圖見(jiàn)圖 3 所 示。 （ 3） 機(jī)械損耗 mP :機(jī)械的損耗主要包括各運(yùn)動(dòng)器件之間的摩擦作用所產(chǎn)生的阻尼損耗，如果軸承內(nèi)圈和滾動(dòng)體之間，外圈和滾動(dòng)體之間所產(chǎn)生的摩擦，電刷之間的摩擦，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與空氣的摩擦以及電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所小號(hào)的功率。當(dāng)機(jī)器在運(yùn)行時(shí)包含輸入功率、輸出功率以及運(yùn)行時(shí)各種零件之間產(chǎn)生的摩擦損耗，總的這些標(biāo)量間的大小滿(mǎn)足能量守恒。由電樞的直徑 D為 ??p2 ，所以 ??PR? ,得到電磁轉(zhuǎn)矩為 2FDT? 由于電樞電流 aa aiI 2? ，所以 : aDIBLzT a4? （ 16） 將 lB ??? 代入式子（ 16），得直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式為 : 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與制動(dòng)的仿真 6 ?T at IC? （ 17） 式子當(dāng)中 ?apzCt 2? ，稱(chēng)為轉(zhuǎn)矩常數(shù)。直流電動(dòng)機(jī)中的電動(dòng)勢(shì)方向和電樞電流方向相反的。從圖可以看到，由于原來(lái)與電刷A 接觸的線圈 a 端的銅片現(xiàn)在改成與電刷 B 接觸，而原來(lái)與電刷 B 接觸的線圈 d 端的銅片現(xiàn)在改成與電刷 A 接觸，因此電樞繞組中的電流方向改變，變成 dcba 的電流方向流動(dòng)。這一對(duì)電磁力所形成的電磁轉(zhuǎn)矩使電機(jī)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。線圈的兩端分別與兩個(gè)彼此絕緣并且與線圈同軸旋轉(zhuǎn)的圖片銜接，整體上有個(gè)被壓著固定不動(dòng)的電樞。容量很小的電機(jī)一直用永磁磁鐵做成磁極，而容量較大的電機(jī)，磁場(chǎng)是由直流勵(lì)磁電流通過(guò)繞在磁極鐵芯上的勵(lì)磁繞組產(chǎn)生 (圖中只畫(huà)出了磁極的鐵芯，未畫(huà)出繞組 )。一般情況直流電動(dòng)機(jī)的主要?jiǎng)?lì)磁方式是并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式。 （ 3） 并勵(lì)直流電機(jī) 并勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，接線如圖 1（ b） 所示。圖中 M 表示電動(dòng)機(jī)，若為發(fā)電機(jī)，則用 G 表示。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸，國(guó)防，航空航天，日常生活的家用電器也有應(yīng)用。第一部分在介紹直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍、分類(lèi)、結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，對(duì)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了 詳述， 同時(shí) 對(duì) MATLAB 仿真軟件的基礎(chǔ)知識(shí)做出了相關(guān)介紹，更是對(duì) simulink 模塊和相關(guān)元件有了具體的認(rèn)識(shí) 。 論文分 3 大部分。 關(guān)鍵詞： 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) 啟動(dòng) /制動(dòng) MATLAB 仿真 中國(guó)民航飛行學(xué)院航空工程學(xué)院畢業(yè)論文 Separately excited DC motor Start and brake Abstract: In this paper, MATLAB / SIMULINK simulation include: direct start emulation mode of separately excited DC motor , separately excited DC motor armature circuit simulation series resistance of the boot process, encourage him to start the simulation mode buck DC motor, separately excited DC motor start grading simulation methods, simulation excited DC motor soft start mode and the brake simulation and emulation mode feedback excited DC motor braking mode simulation, reverse braking mode. Papers of 3 parts. The first part describes the DC motor based on the scope of application, classification, structure and principle .Especially for separately excited DC motor has structure and principle of the other hand, the basics of MATLAB simulation software make related introduce, especially for the simulink module and more understanding of related elements . The second part consists of five kinds of direct start principle of separately excited DC motor and get corresponding waveform of simulation. The third part include that three kinds of brake principle of separately excited DC motor and get corresponding waveforms of simulation. Key Words: Separately excited DC motor ， start / brake， simulation of MATLAB 中國(guó)民航飛行學(xué)院航空工程學(xué)院畢業(yè)論文 I 目 錄 第 1 章：緒論 .................................................................................................................................... 2 前言 ...................................................................................................................................... 2 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) ................................................................................................................... 2 直流電動(dòng)機(jī)的分類(lèi) ....................................................................................................... 2 直流電動(dòng)機(jī)概述 .......................................................................................................... 3 直流電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩 ............................................................................. 4 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的原理 ........................................................................................... 6 MATLAB ............................................................................................................................ 7 MATLAB 基本知識(shí) ................................................................................................... 7 Simulink 概述 .............................................................................................................. 9 各模塊功能簡(jiǎn)介 ........................................................................................................... 9 第 2 章：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式的仿真與分析 .............................................................................. 14 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) ........................................................................................................ 14 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式 ................................................................................................. 14 直接啟動(dòng)的概念及原理： ........................................................................................... 14 電樞電路串電阻啟動(dòng) ................................................................................................. 15 降電壓?jiǎn)?dòng)的原理 ..................................................................................................... 17 分級(jí)啟動(dòng) ................................................................................................................... 18 軟啟動(dòng) ....................................................................................................................... 18 仿真驗(yàn)證 ............................................................................................................................. 19 小結(jié)： ...................................................................................................................................... 20 第 3 章：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)方式的仿真與分析 .............................................................................. 26 能耗制動(dòng) ............................................................................................................................. 26 能耗制動(dòng)過(guò)程 —— 迅速停機(jī) ...................................................................................... 26 能耗制動(dòng)運(yùn)行 —— 下放重物 ...................................................................................... 28 反接制動(dòng) ..................................................................................