实验一直流电机调速系统的数学模型

1、实验一 直流电机调速系统的数学模型一、实验目的 1通过实验掌握直流电机pwm开环调速控制方法。2掌握pwm功率放大h桥芯片lmd18200t的应用方法。3掌握开关电源pwm控制芯片sg3525a在直流调速系统中的应用。4掌握直流调速系统的数字模型的建立方法。二、实验线路 实验线路如图1所示，所发的元件按图1所示焊接好，检查核对无误后，接上30v电源，在u4的2脚处断开与运放u3的连接，u4的2脚接一10k的电位器，称为pr1（图1中没画），电位器电源电压为5v，电位器的滑动端接u4的2脚，即uc接电位器pr1的中点，调节该电位器pr1即可改变uc的大小，实现直流电机的开环速度控制。图1 实验电

2、路三、实验内容1 pwm环节数学模型测定 调节pr使sg3525a的13脚输出的pwm波形占空比为50%，测量sg3525a 2脚的输入电压及pwm环节的输出电压，填入表1。改变pr，按不同的占空比测量2脚的电压和pwm环节输出电压，填入表1。表1 pwm环节数学模型测试表空比比10%20%30%40%50%60%70%80%90%vc(2pin)v2电机参数的测量1） 电势常数ce的测定 用另一台电动机牵引被测电机运在额定转速，测出电机的电势ea，则电势常数：ce=。 （1）2）电机转矩常数cm 转矩常数可由ce求出：。 （2）3）飞轮矩gd2的测定 已知电机的运动方程为： （3）电机接可调

3、稳压电源，测速发电机接数字示波器的y轴输入，调节稳压电源电压使电机运行在额定转速附近，测量此时的空载电流io。断开电源使电机自由行使，测出电机的下降时间(若为指数下降曲线，则按其初始斜率求下降时间)，则电机的飞轮矩可由下式求出： gd2 = （4）4）电枢电阻的测定 电机电枢接可调稳压电源，卡住电机轴不让转动，调节稳压电源使电机电流为额定电流，测出一组v 1，i1 。电机轴转动一定位置，重复测量得另一组数据，v 2，i2 。 测出4、5组数据。则电枢电阻为： = （5）5）电源内阻的测定 在h桥输出端接电压表，电流表和可调负载电阻，调节控制电压uc使pwm电路输出为额定电压的，调节负载电阻使电

4、流为额定电流in，保持控制电压不变，调节负载电阻，使负载约为额定电流的0.8倍，测出电流i1，测出电压为v2，则按下式可算出电源的等效内阻： rpwm= （6）6）电枢电感的测定 自耦变压器输出与电机联接在如图所示。交流电流应大于额定值，测得电压，电流分别为u和i，则电枢电感为： = （7） 7）电磁时间常数的确定 电磁时间常数的表达式为： = （8） r：为回路的总电阻8）机电时间常数的确定 机电时间常数的表达式为： = （9）3 开环静差率测量 pwm变换器输出端按上电机，改变控制电压uc,使电机在额定转速下运行，保持uc不变，电机带额定负载时，测出电机转速，由下式计算开环静差率。 sop= （10）4 pwm变换器环节的传递函数 1）以uc为横轴，um为纵坐标，描出各点。并将各点用直线相连，求出该直线的斜率kpwm=，即为pwm环节的比例系数。用频率计或示波器测出pwm的频率f，求出周期t。则pwm环节的传递函数可用图2表示： ucud图2 p