【正文】 速中，其機(jī)械特性軟，調(diào)速范圍較窄。加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)環(huán)節(jié)后成了調(diào)壓調(diào)速的閉環(huán)控制系統(tǒng)。調(diào)速范圍變大了。 測速發(fā)電機(jī) TG 測得電動機(jī)轉(zhuǎn)速即測速發(fā)電機(jī)的 u∝n,當(dāng) n↑→u↑,將 u 與給定電壓比較得到一個電壓變化值，將這個變化值作為放大器的輸入端，經(jīng)放大后的輸出為觸發(fā)器的發(fā)出信號，使觸發(fā)器發(fā)出發(fā)出一定相位的脈沖，晶閘管調(diào)壓器就輸出一定值的電壓，調(diào)節(jié)給定電壓的大小就可以得到不同輸出電壓，從而達(dá)到中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)13調(diào)速的目的。中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)144 基于 MATLAB 軟件的仿真根據(jù)自動控制系統(tǒng)的理論，傳統(tǒng)慣用的自耦調(diào)壓器與飽和電抗器已過時，這里采用三對反并聯(lián)的晶閘管分別串聯(lián)在三相交流電源線路中，再接到交流電機(jī)定子繞組上，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，得到可調(diào)的交流調(diào)壓電源，這樣來改變電機(jī)的端電壓，實(shí)現(xiàn)其調(diào)壓調(diào)速的目的。這里主要介紹異步電機(jī)開環(huán)與速度負(fù)反饋兩種調(diào)壓調(diào)速的仿真。 異步電機(jī)開環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真根據(jù)電機(jī)拖動的理論，當(dāng)異步電機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，改變定子端電壓的人為機(jī)械特性，其穩(wěn)定工作點(diǎn)的轉(zhuǎn)差率的變化范圍不大。調(diào)速范圍也很小。異步電機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定精度也不高，所以這種開環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用不多，只作為討論閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真基礎(chǔ)。交流電機(jī)開環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型如圖 所示， 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)15 圖 異步電機(jī)開環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型其三相交流調(diào)壓器子系統(tǒng) Subsystem 如圖 所示。由圖 可知，輸出的轉(zhuǎn)速信號沒有反饋到輸入端，所以系統(tǒng)是開環(huán)的。由圖 可以清楚地看到，三對反并聯(lián)的晶閘管分別串聯(lián)在三相交流電源線路上，同步 6 脈沖觸發(fā)器的輸出脈沖出發(fā)六個晶閘管，觸發(fā)器的同步電壓取自于三相電源的線電壓。交流電機(jī)拖動恒定負(fù)載。測量信號分配器僅僅測量電機(jī)轉(zhuǎn)速并輸出，三相電源與交流電機(jī)定子電壓用示波器檢測波形。 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)16 圖 Subsystem 子系統(tǒng)仿真模型中使用的模塊與提取路徑是：異步電機(jī) Asynchronous Machine： Simulink\SimpoweSystem\Machines\Asynchronous Machine異步電機(jī)測試信號分配器 Machine Measurement Demux：Simulink\SimpoweSystem\Machines\Machine Measurement Demux晶閘管 Thy1Thy6 參數(shù)設(shè)置如圖 所示。中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)17 圖 調(diào)壓器晶閘管的參數(shù)設(shè)置測量信號分配器的參數(shù)設(shè)置如圖 所示。中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)18 圖 測量信號分配器的參數(shù)設(shè)置在仿真參數(shù)設(shè)置里，僅僅設(shè)置仿真開始時間為 0，停止時間為 3 秒，其他參數(shù)采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。對圖 的模型進(jìn)行仿真，電機(jī)以轉(zhuǎn)速輸出但無示波器顯示，而使用 out 模塊將仿真輸出信息返回到 Matlab 命令窗口中。若要顯示波形，即在 Matlab 命令窗口中輸入“plot(tout,yout)”,回車后即輸出轉(zhuǎn)速仿真波形如圖 所示。由圖可知，當(dāng)觸發(fā)器控制角為 30176。時，電機(jī)轉(zhuǎn)速平滑上升并趨于穩(wěn)速運(yùn)行。中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)19 圖 控制角為 30176。時的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速三相電源與電機(jī)定子線電壓波形如圖 所示，當(dāng)改變觸發(fā)控制角時，電機(jī)三相定子電壓與電機(jī)轉(zhuǎn)速稍有改變，如上所述，這是由異步電機(jī)的人為特性所決定的。 圖 控制角為 30176。時電源與定子電壓波形 異步電機(jī)速度負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)仿真將以上開環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速輸出端信號反饋到輸入端與給定值進(jìn)行比較的控制即構(gòu)成速度反饋控制系統(tǒng)，這就是反饋控制系統(tǒng)。中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)20交流電機(jī)速度反饋閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型如圖 所示。仿真模型的模塊提取路徑及其參數(shù)設(shè)置如下傳遞函數(shù)模塊 Transfer Simulink\Continuous\ Transfer F增益模塊 Gain Simulink\Commonly Used Blocks\Gain代數(shù)求和模塊 Sum Simulink\Commonly Used Blocks\Sum常數(shù)模塊 Constant Simulink\Commonly Used Blocks\ Constant 輸出轉(zhuǎn)速模塊 Out1 Simulink\Commonly Used Blocks\ Out1晶閘管 Thy1Thy6 參數(shù)設(shè)置如圖 所示，測量信號分配器的參數(shù)設(shè)置如圖 所示。 圖 異步電機(jī)速度反饋調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真在仿真參數(shù)設(shè)置里，僅僅設(shè)置仿真開始時間為 0，停止時間為 3 秒，其他參數(shù)采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。對圖 的模型進(jìn)行仿真，電機(jī)以轉(zhuǎn)速輸出但無示波器顯示。使用輸出轉(zhuǎn)速模塊將仿真輸出信息返回到 Matlab 命令窗口中，操作同上，輸出轉(zhuǎn)速仿真波形如圖 所示。由圖可知，電機(jī)轉(zhuǎn)速平滑上升并趨于穩(wěn)速運(yùn)行，即系統(tǒng)的實(shí)際速度能夠?qū)o定速度的較好跟蹤。中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)21 圖 速度反饋調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)速波形中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)22結(jié)束語 二十一世紀(jì)，工業(yè)化正在突飛猛進(jìn)的向前發(fā)展，隨著我國工業(yè)的不斷成熟，機(jī)械化程度加深。對調(diào)速系統(tǒng)的性能和精度要求越來越高。有不少方法可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。研究電機(jī)調(diào)速，找出符合實(shí)際的調(diào)速方法能最大限度的節(jié)約能源，所以研究調(diào)壓調(diào)速就顯得很有必要。異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速控制系統(tǒng)是一種比較簡單實(shí)用的調(diào)速系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有良好的運(yùn)行、控制及經(jīng)濟(jì)性能，顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Α? 走高效節(jié)能的路子是工業(yè)化發(fā)展的必然，怎樣才能運(yùn)用有限的的資源創(chuàng)造出更多的利益，是社會普遍關(guān)注的問題。只有不斷完善各種技術(shù)，找出最佳的方法才能創(chuàng)制出更多的利益。中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)23致謝本論文能順利的完成，首先應(yīng)該感謝趙靜老師。在這次論文的寫作過程種遇到不少問題，多虧趙老師的悉心指導(dǎo)，由于工作繁忙，只能抽出休息時間來為我修改論文，在老師的指導(dǎo)下我才順利完成這次論文。作為工程技術(shù)學(xué)院的一名學(xué)生，我要感謝學(xué)院任課教師讓我在三年中擁有學(xué)習(xí)不同知識的機(jī)會。在三年的專業(yè)學(xué)習(xí)過程中，任課老師們的學(xué)識淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。最主要的是他們教會我們應(yīng)怎樣做一個對社會有用的人。大學(xué)時間固然短暫，但老師的影響卻是我終生受益不盡的。在此我要深深地感謝我的老師。這次論文寫作過程中，我也得到不少同學(xué)、朋友的幫助和支持。在此也要感謝他們。在我的大學(xué)學(xué)習(xí)、生活過程中，能學(xué)到這些專業(yè)知識，是我一生的財富。我相信在未來的日子里我會更加努力學(xué)習(xí)，充分利用所學(xué)知識，回報社會。中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)24參考文獻(xiàn)[1] ：清華大學(xué)出版社，1993[2] ：重慶大學(xué)出版社，1995[3] .北京：高等教育出版社，2022[4] .北京：中國電力出版社，2022[5] ：清華大學(xué)出版，2022[6] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992[7] ：武漢大學(xué)出版社，1998[8] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1996[9] ：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2022[10] 孫曉波，李雙全 .：科學(xué)出版社社 2022[11] 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用 .北京：高等教育出版社， 2022[12] 教程 [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2022[13] 教程及實(shí)訓(xùn) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[14] 王海英. 控制系統(tǒng)的 MATLAB ：高等教育出版社， 2022[15] 王正林. 過程控制與 Simulink ：電子工業(yè)出版社，2022