【正文】 T= 帶入CT=2pn/ 得到直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩公式為T=CT 電樞電流和磁場兩個的方向決定了電磁轉(zhuǎn)矩的方向，且電磁轉(zhuǎn)矩的方向隨著二者之一的改變而改變。 直流電動機的功率電動機工作時是電能并產(chǎn)生機械能的裝置，所以電動機的功率問題在電動機中至關(guān)重要。（2）鐵耗：鐵的消耗是由于旋轉(zhuǎn)著的電樞鐵芯在磁場中運動時，鋼片中的磁滯和渦流之間所產(chǎn)生的鐵的損耗量，這個稱之為不變損耗。、和在電機沒有外加載荷時所產(chǎn)生的損耗，因而叫做空載損耗，即空載損耗等于其三者之和。其中電動勢Ｅ的方向和電樞中電流的方向相反。到了現(xiàn)在，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，還有MathWorks公司的不斷創(chuàng)新與完善，MATLAB仿真軟件已經(jīng)成為適應(yīng)各個學(xué)科，多種工作平臺的大型仿真軟件，軟件的強大功能已是無所不能。在一些設(shè)計研究院和一些工業(yè)設(shè)計部門，MATLAB軟件已被廣泛用來解決各種科研中所遇到的種種實際問題。利用其運算符號和庫函數(shù)可使其程序相當(dāng)間短，兩三行語句就可實現(xiàn)幾十行甚至幾百行C或FORTRAN的程序功能。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能，圖示建模仿真功能，文字處理功能以及與硬件實時交互的功能。MATLAB由主包和功能各異的工具箱組成，其基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是矩陣。MATLAB7針對編程環(huán)境、代碼效率、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)學(xué)計算、文件I/O等方面進行了升級，概括起來有以下幾個方面。（4）圖形：新的圖形窗體界面和圖形窗體注釋，同時使用了數(shù)據(jù)偵測工具，提供了豐富的數(shù)據(jù)觀測手段。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。另外， Simulink 的零點穿越檢測功能，能以機器數(shù)據(jù)精度水平計算檢測并求解不連續(xù)過程。（2）顯示并修改初始狀態(tài)量。（6）生成穩(wěn)態(tài)計算分析報告 。即n、T、h=f（P2）。從直流電動機速度特性表達式可見，在U和If均為常數(shù)的條件下，當(dāng)電樞電流Ia增加時，IaRa使n趨于下降，而去磁的電樞反應(yīng)則使轉(zhuǎn)速趨于上升，因此電動機的轉(zhuǎn)速變化很小。但實際上P2增大時，轉(zhuǎn)速略有下降，故T=f（P2）將略為向上彎曲。電動機的效率式中：P1——電動機輸入功率。表41 實驗設(shè)備序號型 號名 稱數(shù) 量1MET01電源控制屏1臺2DD03不銹鋼電機導(dǎo)軌、測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表1件3DJ23校正直流測功機1 臺4DJ13直流并勵發(fā)電機1 臺5D51波形測試及開關(guān)板1 件 實驗方法 觀察自勵過程 1）先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源使電機MG停機，同時將啟動電阻調(diào)回最大值，磁場調(diào)節(jié)電阻調(diào)到最小值為下次啟動做好準備。調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，用直流電壓表測量發(fā)電機是否有剩磁電壓，若無剩磁電壓，可將并勵繞組改接成他勵方式進行充磁。測外特性圖41 直流并勵發(fā)電機接線圖 1）按圖41接線。 3）保持額定值時的阻值及不變，逐次減小負載，直至=0，從額定到空載運行范圍內(nèi)每次測取發(fā)電機的電壓和電流。做外特性時，,要將中串聯(lián)的電阻調(diào)至零并用導(dǎo)線短接,以免電流過大引起變阻器損壞。第三，他勵直流電動機的勵磁繞組是跨接在電樞兩端的，由于發(fā)電機輸出端電壓下降，造成勵磁電流的減小，磁通的減小，電樞電動勢降低，又導(dǎo)致端電壓進一步下降，所以他勵直流電動機外特性曲線下垂的更多更快。由此看出，并勵發(fā)電機是一個電壓直接反饋系統(tǒng)，它的自勵建壓過程是一種反饋作用。另外，勵磁回路電壓方程為式（51）,即 （51）式（51）中，是勵磁回來總電阻。由圖51可見，電壓和電阻壓降之差，就是勵磁繞組的自感電壓L。圖52中未對應(yīng)于轉(zhuǎn)速的臨界電阻，為對應(yīng)于轉(zhuǎn)速的臨界電阻［8］。使用中的電機，如果剩磁太弱或已消失，可用其他直流電源向勵磁繞組通電“充磁”使電機重新獲得剩磁。一般發(fā)電機都在額定轉(zhuǎn)速下運行，因此，應(yīng)調(diào)節(jié)，使總電阻應(yīng)小于額定轉(zhuǎn)速時的臨界電阻。表51 勵磁電流與勵磁電動勢數(shù)據(jù)025100150200220244255291假設(shè)發(fā)電機的感應(yīng)電動勢為，如圖53所示，當(dāng)電機空載運行時，該電動勢在勵磁繞組和電樞繞組構(gòu)成的閉合回路中產(chǎn)生電流，對該回路列寫基爾霍夫電壓方程，即 （53）圖53他勵直流電動機方程式（53）就是發(fā)電機自激的數(shù)學(xué)模型。其中M—函數(shù)文件包括賦初值、定義變量、數(shù)據(jù)處理、列微分方程等幾個步驟［9］。 eadata=[10,100,150,200,220,244,266,281]。plot(iff,ea) hold on uf=Rf.*iff。iff=ea=仿真波形如圖5—3所示。其中線性插值在本書中第一次用到，它位于Simulink/LookUpTable庫中，如圖54 發(fā)電機自激過程SIMULINK仿真模型。仿真模型運行時，該模塊根據(jù)輸入的勵磁電流大小自動進行插值并計算出輸出感應(yīng)電動勢的大小。圖58 增益模塊對積分模塊 進行參數(shù)設(shè)置如圖59所示。外特性也可用圖所示線路用實驗方法測得。當(dāng)再減小到一定程度，由于勵磁電流下降導(dǎo)致電樞電壓降低，使負載電流不增加，反而隨的減小而減小。表52 他勵直流電動機的外特性012154388130150290291直流發(fā)電機的外特性是指電機負載穩(wěn)態(tài)運行時端電壓和負載電流之間的關(guān)系式，即 （54）根據(jù)感應(yīng)電動勢的計算公式（55），即 （55）需要指出的是，對并勵發(fā)電機來說當(dāng)負載變化時，E將不再為常數(shù)，這時候負載變化導(dǎo)致電壓的變化規(guī)律將更加復(fù)雜。再次，根據(jù)負載支路伏安關(guān)系確定相應(yīng)的負載電流。Rf=293/12。 Eadata=[15, 43, 88, 130, 150, , 290, 291 ]。% 計算對應(yīng)于擬合曲線的感應(yīng)電動勢%%　計算端電壓和負載電流U=If*Rf。實例圖511 直流發(fā)電機外特性 有圖511可以看出，他勵直流電動機端電壓隨負載電流的增大而降低，這與實驗結(jié)果是完全一致的，由外特性可見，隨著負載電流的增加，端部輸出電壓下降。表53 他勵直流電動機的空載特性012154388130150290291直流發(fā)電機的調(diào)整特性是指在,的條件下，負載電流和勵磁電流之間的關(guān)系曲線，即 （56）從原理上講，不同勵磁方式的發(fā)電機其調(diào)整特性與相應(yīng)的外特性正好相反。Rf=293/12。 Eadata=[15, 43, 88, 130, 150, , 290, 291 ]。Ifb=polyval(p,Eab)。由前面做的外特性實驗可知，隨著負載電流的增加，發(fā)電機的端電壓降下降。本文以300W汽輪發(fā)電機自并勵勵磁的Matlab仿真為例。但如果考慮了發(fā)電機空載特性的非線性飽和因素，即不再是常數(shù)，且轉(zhuǎn)子上有阻尼繞組，在起勵過程中d軸阻尼組會有感應(yīng)作用，對其勵過程也有影響。 發(fā)電機空載特性是非線性的，但在合理的技術(shù)性能要求下設(shè)計的同步發(fā)電機其特性與常規(guī)空載特性基本相同。 （611） (612) 本文采用Matlab/Simulink仿真工具，其內(nèi)有基于park方程的同步電機模型，建立發(fā)電機自并勵系統(tǒng)起勵仿真模型，如圖61所示。圖63 示波器模塊同步發(fā)電機自并勵系統(tǒng)起勵Simulink仿真模型運行結(jié)果，如圖64所示。將不大的起勵直流電流通入發(fā)電機的勵磁繞組, 使發(fā)電機逐漸激勵建立起正常電壓使電網(wǎng)正常工作。 對他勵直流電動機外特性進行室驗得出室驗結(jié)果，用來驗證和比較用MATLAB仿真出的結(jié)果是否正確。 研究三相異步電動機的調(diào)整特性曲線，在MATLAB中編程，并對其調(diào)整特性進行仿真。當(dāng)然，大量的文獻還介紹了其他的仿真、分析的方法。致 謝首先，我要感謝我的導(dǎo)師趙玲老師，本論文是在其傾心指導(dǎo)下才得以完成的。唯有在以后的工作和學(xué)習(xí)中加倍努力方可不辜負導(dǎo)師的教誨和栽培。衷心地感謝在百忙之中評閱我的設(shè)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(tǒng)仿真技術(shù)及應(yīng)用學(xué)術(shù)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(shù), 2010(05) :56.[5] 盧子廣 ， 柴建云 ， 王祥珩. 異步電機驅(qū)動系統(tǒng)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(shù)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(yīng)用,2008第2期[12] ,電機電器技術(shù),2005年第1期[13] ，電器工業(yè)，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