开环直流调速系统
开环直流调速系统工作原理
开环直流调速系统工作原理嗨，朋友们！今天咱们来唠唠开环直流调速系统的工作原理。
这东西啊，就像是一场精心编排的舞蹈，每个部件都有它独特的角色。
先来说说直流电机吧。
直流电机就像一个勤劳的小工匠，它的任务就是把电能转化成机械能。
想象一下，电能就像是小工匠手中的魔法力量，这个魔法力量进入电机后，电机就能欢快地转动起来，带动各种机械装置工作。
那这个电机的转速怎么来控制呢？这就轮到开环直流调速系统上场了。
这个开环直流调速系统里啊，有一个非常关键的角色——晶闸管整流装置。
这玩意儿可神奇了，它就像是一个电力的魔术师。
它能把交流电变成直流电，而且还能改变这个直流电的电压。
你可能会问，为啥要改变电压呢？这就好比给小工匠不同强度的魔法力量啊。
电压高的时候，电机就像被注入了超强的魔法，转得飞快；电压低呢，电机就像魔法变弱了，转得就慢些。
那这个晶闸管整流装置是怎么知道要给电机多少电压的呢？这就和我们设定的给定电压有关系了。
给定电压就像是指挥棒，我们想让电机转多快，就设定一个对应的给定电压值。
这时候啊，系统里就像是有个看不见的指挥官，拿着这个指挥棒指挥着晶闸管整流装置。
比如说，我们想要电机以中等速度转动，我们就设定一个中等大小的给定电压。
在这个过程中，还有个东西叫触发器。
触发器就像是一个信号的传递者，它接收到给定电压这个信号后，就像接到了秘密指令一样，赶紧去告诉晶闸管整流装置。
“嘿，兄弟，我们要这么多电压，你赶紧变出来！”触发器和晶闸管整流装置就像两个配合默契的小伙伴，一个传递信号，一个执行命令。
我有个朋友，之前对这个开环直流调速系统一窍不通。
有一天，他看到一个简单的直流电机调速装置，就跑来问我。
他说：“这电机咋就乖乖听我们的话，想快就快，想慢就慢呢？”我就跟他讲了这个开环直流调速系统的原理。
我跟他说：“你看啊，就像我们指挥一个乐团一样，给定电压就是我们的指挥棒，不同的指挥动作，乐团就演奏出不同的音乐，这里不同的给定电压，电机就有不同的转速。
直流开环调速系统课设
中南大学电力电子技术课程设计题目：直流开环调速系统专业：电气工程及其自动化班级：学号姓名：指导老师：前言此次课程设计的要求，是完成直流开环调速系统的设计。
从电网里供给的电流，经过整流变压器后，再进行整流，使得三相交流电变成三相直流电，供给电动机。
电路的设计以此调速系统的安全可靠为目标，除了完成必要的调速功能，对于系统的开关时刻所产生的过电压和过电流，均采取措施来抑制以保证电路的安全稳定性。
在此系统中，采用晶闸管整流，整流电路采用三相桥式全控整流，其六脉波整流方式能够使波形更加平稳。
过电压保护采用RC过电压抑制电路，过电流保护采用快速熔断器。
在实际情况下，脉动电流会增加电机的发热，同时产生脉动转矩，对电动机不利。
所以，我还设置了一个平坡电抗器才抑制电流脉动。
另外，作为电力电子主电路和控制电路的接口的电力电子器件的驱动电路，对于晶闸管这类半控型器件，采用电流驱动，只需要提供开通信号。
这里，采用磁隔离将控制电路和主电路隔离开来，同时有脉冲的放大和输出环节的触发电路。
这个系统虽然提供了很多防止开断过电流过电压的控制方法，但是在实际运用的过程中仍然有很多不足。
同时也没有指出具体的控制电路的设计方法。
文内各种不足和错误，殷切期望老师批评指正。
目录1引言 (4)2 直流开环调速系统原理和总体设计 (5)2.1 原理 (5)2.2 系统总体方案设计 (6)3 主电路设计 (7)3.1 整流电路 (7)3.2 整流变压器 (8)3.3驱动触发电路 (8)3.4 保护电路 (12)4 电路参数计算 (13)4.1晶闸管的选取 (13)4.2 变压器的参数及容量 (14)4.3 滤波电容的选择 (14)4.4 续流二极管的选择 (15)4.5 平波电抗器的计算 (15)5 总结和体会 (15)1引言以前的直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器，非线性集成电路以及少量的数字电路组成。
控制系统的硬件非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活，调试困难，阻碍电动机控制技术的发展和应用范围的推广。
直流电机开环调速系统工作原理
直流电机开环调速系统工作原理1. 什么是直流电机？直流电机，顾名思义，就是那种靠直流电供电的电机。
就像我们日常生活中常见的玩具车、电风扇一样，这些电机在我们生活中可谓是随处可见。
它们能把电能转化为机械能，帮我们完成各种各样的工作。
而开环调速系统，听上去很高大上，但其实就是一种简单的控制方式。
它不像闭环控制那样复杂，所以咱们今天就来聊聊这个“简单明了”的开环调速系统到底是怎么工作的。
2. 开环调速系统的基本原理2.1 电机与电源的关系直流电机的运行离不开电源。
就像人需要吃饭才能有力气一样，电机也需要电源才能转动。
开环调速系统主要是通过调节电机供电电压来实现转速的变化。
简单来说，就是你把电压调高，电机转得快；调低，转得慢。
这个过程就像是给一辆车加油，油加得多，车跑得快，油加得少，车就慢吞吞的。
2.2 转速的变化转速变化的原理其实很简单。
当你给电机输入不同的电压时，电流也会随之改变。
电流越大，产生的磁场越强，电机转动得也就越快。
就像小朋友们在游乐场上玩秋千，推得越用力，秋千摆得越高，乐趣也就越多。
而电机转速的变化也能影响到它的输出功率，就像我们跑步的速度不同，消耗的体力也不一样。
3. 开环调速系统的优势与局限3.1 优势开环调速系统的最大好处就是简单易用，成本低。
对于一些不需要精确控制转速的场合，比如说风扇、玩具车，开环系统就像一位好管家，负责把电源和电机的关系打理得妥妥当当，省去不少麻烦。
而且，系统的设计也比较简单，不需要太多复杂的传感器和控制器，这样可以大大降低维护成本，简直就是一劳永逸。
3.2 局限不过，开环调速系统也有它的不足之处。
最大的局限在于它缺乏反馈机制。
想象一下，如果你的车子没有速度表，你怎么知道自己开得快还是慢？开环系统在负载变化时，无法实时调整电机的转速，可能导致转速不稳定，尤其是在负载变化较大的情况下，电机可能会出现过载或运行不平稳的情况。
这就像一场马拉松，选手们虽然都拼劲十足，但如果没有教练的实时指导，很可能会出现偏离轨道的情况。
开环直流调速控制系统与仿真
《计算机仿真及应用B》答卷学号：姓名：班级：任课老师：开环直流调速控制系统的仿真1、开环直流调速控制系统的组成开环控制系统是根据给定的控制量进行控制，而被控制量在整个控制过程中对控制量不产生任何影响。
对于被控制量相对于其预期值可能出现的偏差，开环控制系统不具备修正能力。
而直流调速开环控制系统通常是采用调节电枢电压方案，具体实现在20世纪60年代晶闸管整流器的应用而采用由晶闸管整流器和电动机（V-M ）系统实现开环或闭环控制调速系统。
2、开环直流调速控制系统仿真（1）基于数学模型的开环直流调速系统仿真。
①开环直流调速控制系统数学模型。
开环直流调速控制系统主要包括给定信号、晶闸管触发装置及整流环节、平波电抗器和直流电动机等4个环节。
这里所说的基于数学模型的系统仿真主要是指基于传递函数的matlab 下的Simulink 下的实现，再通过机理法可以建立开环直流调速控制系统动态结构图，如图1-1所示。
然后，根据系统I 直接给出各个环节的传递函数及参数。
可以得到系统I 开环控制的动态结构图，如图1-2所示。
②开环直流调速系统仿真实现。
图1-1 开环直流调速控制系统动态结构图图1-2 系统I 的开环系统动态结构图根据系统I 的开环系统动态结构图及其参数值，在matlab 的Simulink 环境可以轻松的建立系统的仿真结构，如图1-3所示。
电动机的转速输出动态曲线，如图1-4所示。
I L (S) — n(s) U *n (s) 一 1/R a T d S+1 R a C e T m SC e K s T s S+1 U d (s) I d (s) I L (S) — n(s) U *n (s) 一1/0.08 0.025s+1 0.08 0.185×0.8s 0.185 23 0.0017s+1 U d (s) I d (s)图1-3 系统I仿真模型图1-4 电动机转速输出曲线通过改变给定信号的大小，来实现对电机输出转速的控制与调节的目的。
直流电动机开环调速系统仿真
直流电动机开环调速系统仿真随着电动机在工业、交通等领域的广泛应用，开发一种高效可靠的电动机控制系统对于提高整个工业的精度和效率至关重要。
其中，直流电动机开环调速系统是电动机控制系统中的一种基础环节，其使得直流电动机能够以合适的速度运行，完成工作任务。
一、调速系统的基本原理1. 直流电动机的基本结构与原理直流电动机由定子、转子、刷子、通电电源四个基本部分组成，其中，定子上包覆绕组，绕组所带的电流受到直流电源的控制，与转子上的永磁体受到的作用力相互作用，产生电动力和电磁力，从而使转子旋转。
2. 直流电动机的调速根据直流电动机的转矩-速度特性曲线可知，直流电动机的转速与电极数、电流和电磁力等因素密切相关。
因此，通过控制直流电动机的电流大小，可以达到调节直流电动机转速的目的。
直流电动机开环调速系统主要由电动机本体、电流传感器、减速器以及驱动器等基本组成部分组成。
其中，电流传感器用于检测电动机电流的大小，而驱动器则输出一定的电压或电流，控制直流电动机的运行。
二、仿真实现1. 基本仿真模型基于MATLAB/Simulink软件建立的直流电动机开环调速系统仿真模型主要由瞬时电压、转速检测、控制逻辑、直流电机、直流电阻负载以及电流检测等组成，实时进行电磁转矩的计算，最终得到直流电机的运动状态，从而实现调速功能。
2. 仿真分析通过此仿真模型，我们可以得到直流电动机的运行状态，理解不同负载下的转矩-转速特性曲线以及电流在不同转速下的变化，从而通过调节电流、电压等参数，以达到理想的调速效果。
三、结论直流电动机的开环调速系统是一个重要的电动机控制系统组成部分，其能够有效地提高电动机的自动控制能力，大大提升了直流电动机的工作效率和精度。
本文通过介绍直流电动机调速系统的基本原理和仿真实现，为电动机控制系统研究和开发提供了参考和借鉴，对推动整个行业智能化和自动化发展具有重要意义。
2.2稳态调速性能指标和开环直流调速系统
（二）开环直流调速系统存在的问题
实际系统往往对调速范围、静差率两 方面都有要求。
龙门刨床： 调速范围：20~40； 静差率：5%。
热连轧机： 调速范围：10； 静差率：0.2%~0.5%。
（二）开环直流调速系统存在的问题
例题：
某龙门刨床工作台拖动采用直流
电 动 机 ， 其 额 定 数 据 如 下 ： 60kW 、
电力电子变换器的稳态关系:
U d0 KsUc
直流电动机的稳态关系:
n Ud0 I dR Ce
开环调速系统的机械（转速）特性为:
n Ud0 RI d KsUc RI d
Ce
Ce
Ce
（二）开环直流调速系统存在的问题
（2）机械（转速）特性
n Ud0 RI d KsUc RI d
转速反馈控制直流调速系统。
主要内容
01 调速的稳态性能指标 02 开环直流调速系统存在的问题
稳态调速性能指标和开环直流调速系统
主讲人：张敬南 副教授
∆ nNb ������d02
Te
（一）调速的稳态性能指标
（2）静差率
s nN n0
n n01
n02
nN n0 nN
∆ nNa
a
������d01
∆ nNb
b
������d02
O
TeN
Te
（一）调速的稳态性能指标 （3）指标之间的关系 D nmax nN nmin nmin
稳态调速性能指标和开环直流调速系统
主讲人：张敬南 副教授
主要内容
01 调速的稳态性能指标 02 开环直流调速系统存在的问题
（一）调速的稳态性能指标 （1）调速范围
第二章 直流开环调速系统总结
（a）线路；(b)电流断续时工作波形；(c)电流断续状况得到改善的工作波形；(d)电流连续时工作波形
2.2 晶闸管脉冲相位控制调速系统(V-M)
图2.7 V-M系统机械特性 图2.8 三相零式电路输出电压和电流波形图
（a)电流断续更严重时工作波形； （b)电流断续时工作波形； (c)电流连续时工作波形；
2.2 晶闸管脉冲相位控制直流调速系统(V-M)
3.晶闸管脉冲相位 控制可逆传动系统 可逆系统组成 环流的产生及大小
图2.9 两组晶闸管反并联可逆线路
2.2 晶闸管脉冲相位控制直流调速系统(V-M)
三相桥式可逆系统线路
图2.10 三相桥式可逆线路
（a)反并联线路；(b)交叉连接线路
2.2 晶闸管脉冲相位控制直流调速系统(V-M)
2. 4 直流开环调速系统的传递函数
1.晶闸管变流装置的传递函数
U d ( s) K s eTs s U ct ( s)
（2.2）
图2.16 晶闸管触发变流装置的失控时间
2. 4 直流开环调速系统的传递函数
1.晶闸管变流装置的传递函数
U d ( s) K s eTs s U ct ( s)
Ud RI d LdI d / dt E
（2.6）
（2.7） （2.8） 图2.17 直流电机等效电路
Te TL (GD2 / 375)dn / dt
E Cen
Te Cm I d
（2.9）
2. 4 直流开环调速系统的传递函数
2.电动机的传递函数（电流连续）
U d ( s) ( Ls R) L( s) E ( s) Te ( s) TL ( s) (GD 2 / 375) sn( s) E ( s) Ce n( s ) Te ( s) Cm I d ( s)
实验一、开环直流调速系统的仿真实验
实验一、开环直流调速系统的仿真实验实验目的本实验旨在通过搭建开环直流调速系统的仿真实验平台，深入理解电机的转速调节原理，了解直流电机的调速方法，掌握仿真软件的基本操作，为后续实验打下坚实的基础。
实验器材•个人电脑•仿真软件MATLAB/Simulink实验原理直流电动机的转速调节方法有开环调速和闭环调速两种。
开环调速是采用给定电压和负载转矩（或负载电流）的关系表格，来确定电机所需要的电压值，然后通过直流调速器给电机供给相应电压值来调节电机的转速。
本次实验采用开环调速方法，实现直流电动机的转速控制。
电机通过直接接到电源上，输入直流电，可在一段范围内自动调节电机的转速。
实验过程中，通过修改电机被驱动的电压来达到调节电机的转速和功率的目的。
实验步骤1.在MATLAB/Simulink软件中新建一个仿真模型。
2.从Simulink库中拖拽Power System Toolbox中引入电源，将其与直流电动机模块相连。
3.调整电压、电流、电功率大小，展示不同转速下直流电动机的性能。
4.分析电动机性能曲线并记录实验数据。
5.结束实验后，停止仿真，保存实验数据。
实验结果通过本次实验，得到了不同电压下直流电动机的表现，所有数据都记录到实验报告中，以供参考。
从实验结果来看，不同电压下直流电动机的性能有很大的差异。
不同电压产生的转速和功率差异也十分明显。
本实验是初步了解直流电动机转速调节原理的实验，从中我们可以清晰地了解到开环调速的方法和它的应用。
同时还要深刻理解几个关键的概念，如转速、电压和功率之间的关系，并且会更加熟练地掌握这些内容。
此外，在进行实验时还需要注意实验操作的细节，避免出现过程错误和误差。
我们需要紧密联系育人活动和实验课程，深入了解和掌握实验原理，要严格按照实验要求操作，提高实验技能和实验思维能力，为以后的实验打下基础。
开环直流调速系统.
(对δ一般要求时)
电枢串电阻调速 基速以下 约2 差 差
初投资少，电能损耗大 对调速要求不高的场合 适于恒转矩负载配合
调电压调速 基速以下 约10~12 好 好
初投资多，电能损耗少 对调速要求高的场合 适于恒转矩负载配合
弱磁调速 基速以上 1.2~2（一般电动机） 3~4 （特殊电动机） 较好 好
(3) 电枢反接制动电阻的计算 反接制动过程开始瞬间，电枢 电流的大小与电枢回路总电阻成反比，所串的电阻Rrb 越小， 电 枢电流越大，为使制动时最大电流不超过允许值，应使反接制动 电阻Rrb 为 U N Ea Rrb Ra （4-18） I N 当制动初始转速大于nN 时，可用下列近似公式计算Rrb ，即
工作条件： 保持电压 U =UN ； 保持电阻 R = R a ； 调节过程： 减小励磁 N n ， n0 调速特性： 转速上升，机械特性 曲线变软。
n n0
n3 n2 n1 nN
N 1 2 3
O
TL
调磁调速特性曲线
Te
他励直流电动机的调速
表4-1 他励直流电动机调速方法的性能比较
n
KM1 KM
他励直流电动机的制动
+
Us a U
KM KM2
+ M
Uf
B 2 -TL O
A
1
_
KM KM1
Reb
_
TL
Te
a) 图 他励直流电动机的能耗制动
a) 控制电路原理图 b) 能耗制动过程
b)
他励直流电动机的制动
1. 能耗制动过程
(1) 能耗制动的机械特性 将U = 0、Φ = ΦN，R = Ra+Reb代入 他励直流电动机机械特性方程式，可得能耗制动时的机械特性
晶闸管开环直流调速系统的仿真
晶闸管开环直流调速系统的仿真一、工作原理晶闸管开环直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。
在本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制电路课直接由给定电压Ug座位触发器的移相控制电压Uct，改变Ug的大小即可改变控制角α，从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。
实验系统的组成原理如图1所示。
图1 晶闸管开环直流调速实验控制原理图二．设计步骤1主电路的建模和参数设置开环直流调速系统的主电路由三相对称交流电压源、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机灯部分组成。
由于同步脉冲触发器与晶闸管整流桥是不可分割的两个环节，通常作为一个组合体来讨论，所以讲触发器轨道主电路进行建模。
①三相对称交流电压源的建模与参数设置。
首先从电源模块中选取一个交流电压源模块，即，再用复制的方法得到三相电源的另外两个电压源模块，并用模块标题名修改方法将模块标签分别改为“A相”、“B相”，“C相”，然后从连接器模块中选取，按图1主电路图进行连接。
为了得到三相对称交流电压源，其参数设置方法及参数设置如下。
双击A相交流电压源图标，打开电压源参数设置对话框，在A相交流电源参数设置中，幅值取220V，初相位设置成0°，频率为50Hz，其它为默认值，如图2所示，B、C相交流电源设置方法与A相基本相同，除了初相位设置成互差120°外，其它参数与A相相同。
由此可以得到三相对称交流电源。
②晶闸管整流桥的建模和参数设置。
首先从电力电子模块组中选取中的，并将模块标签改成“晶闸管整流桥”，然后双击模块图标，打开整流桥参数设置对话框，参数设置如图3所示。
当采用三相整流桥时，桥臂数为3，A、B、C三相交流电源接到整流桥的输入端，电力电子选择晶闸管。
参数设置原则如下，如果是针对某个具体的交流装置进行参数设置，对话框中的Rs、Cs、R ON、Vf应取该装置中晶闸管元件的实际值，若果是一般情况，不针对某个具体的变流装置，这些参数可先取默认值进行仿真。
开环直流调速系统
实验一开环直流调速系统一、实验目的1．了解晶闸管直流调速系统实验装置的组成。
2．熟悉直流调速系统的组成及基本结构。
3．掌握晶闸管直流调速系统参数及开环系统调速特性的测定。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理图1-1是最简单的晶闸管—直流电动机开环调速系统。
其中，U C是系统的给定输入信号，经过触发电路控制晶闸管整流电路，使外界交流电源整流出直流电压U do供给直流电动机，使电动机以一定的速度旋转。
改变控制电压U C就可触发器的脉冲控制角及整流电压U do，相应改变电动机的转速，从而达到调速的目的。
这时电动机的机械特性为：n n C R I U C KC R I U K C R I U n o e d c e tr e d c tr e d do ∆-=-=-=-=∑∑∑φφφφ （6-1）其中 φe d C R I n ∑=∆ ——系统的开环稳态速降。
开环系统当给定输入信号一定时，经过触发电路控制晶闸管整流电路，使交流电源整流出直流电压U do 也是恒定的，电动机就以恒定的速度旋转。
但当外界有扰动（例如负载波动）时，转速就有较大的波动，而开环系统不能自动进行补偿四、实验内容(1)学习DJK01“电源控制屏”的使用方法。
(2)DJK04上的基本单元的调试。
(3)U c 不变时直流电动机开环特性的测定。
(4)U d 不变时直流电动机开环特性的测定。
五、预习要求(1)复习自动控制系统(直流调速系统)教材中有关晶闸管开环直流调速系统、闭环反馈控制系统的内容。
图1-1 开环直流调速系统(2)根据实验原理图，能画出实验系统的详细接线图，并理解各控制单元在调速系统中的作用。
六、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。
②将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。
开环直流调速系统
电气测量综合控制系统设计报告设计名称:直流电动机开环调速系统仿真姓名:田雪峰学号:专业班级:自动化13-02指导教师：侯淑萍、张勇系（院）:信息工程学院设计时间：20１６、０5、２2~2016、06、０3课程设计成绩评定表(在相应栏目打√）评价项目评价质量优秀良好一般及格不及格工作量与态度实验、计算可靠性文字与图表质量总体评价目录1绪论.。
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.．. １、1 技术数据。
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...．1、2 设计任务。
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2 开环系统直流调速系统得工作原理．．.。
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．2、1开环直流调速系统得组成与原理。
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2、２开环直流调速系统得静特性分析.。
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．.．.．2、3开环直流调速系统得稳态结构图。
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．２、4开环直流调速系统得数学模型.．。
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.3 开环系统直流调速系统得硬件电路设计与实现。
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3、1晶闸管整流电路及保护电路。
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3、２触发控制电路。
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．.．3、3系统给定。
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电气测量综合控制系统设计报告
设计名称：直流电动机开环调速系统仿真
姓名：田雪峰学号： 20134680
专业班级：自动化13-02 指导教师：侯淑萍、张勇
系（院）：信息工程学院
设计时间：2016.05.22~2016.06.03
课程设计成绩评定表（在相应栏目打√）
评价项目
评价质量
优秀良好一般及格不及格
工作量和态度实验、计算可靠性文字和图表质量总体评价
目录
1 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.1 技术数据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
1.2 设计任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
2 开环系统直流调速系统的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.1开环直流调速系统的组成与原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.2开环直流调速系统的静特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.3开环直流调速系统的稳态结构图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
2.4开环直流调速系统的数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
3 开环系统直流调速系统的硬件电路设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.1晶闸管整流电路及保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.2触发控制电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.3系统给定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
3.4检测电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
4 转速、电流调节器的设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.1电流调节器的设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
4.2转速调节器的设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
5 开环直流调速系统仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
6 设计心得体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．附录：开环直流调速系整体电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
1 绪论
1.1技术数据
1.1.1开环控制的作用
开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程,按这种方式组成的系统称为开环控制系统,其特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响，不具备自动修正的能力。
1.1.2主要动态性能
1)上升时间tr：响应曲线从零到第一次达到稳态值所需要的时间。
2)调节时间ts：响应曲线从零到达并停留在稳态值的±5%或±2%误差范围所
需要的最小时间。
3)超调量σ%：系统在响应过程中，输出量的最大值超过稳态值的百分数。
（开环控制的作用；主要动态性能；设计目的）。
1.2设计任务
控制系统包括给定信号，晶闸管触发装置及整流环节、平波电抗器和直流电动机四个环节。
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2 开环系统直流调速系统的工作原理
2.1 开环直流调速系统的组成与原理
开环直流调速系统通过调节控制电压就可以可改变电动机的转速，此试验中采用在给定电压下、触发角一定时改变负载的大小测出电动机转速与电流的关系，在一定范围内可实现无级调速。
直流电动机电枢由三相晶闸管整流电路经平波电抗器L供电，并通过改变触发器移相控制信号Uc调节晶闸管的控制角，从而改变整流器的输出电压实现直流电动机的调速。
在仿真中为了简化模型，省略了整流变压器和同步变压器，整流器和触发同步使用同一交流电源，直流电动机励磁由直流电源直接供。
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2.2开环直流调速系统的静特性分析
(1) 调速范围
生产机械要求电动机提供的最高转速n
max 和最低转速n
min
之比叫做调速范
围，用字母D表示，即
D=n
max /n
min
其中，n
max 和n
min
一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速。
(2) 静差率
当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转
速降落△n
N ，与理想空载转速n
之比，称作静差率s，即
s=△n
N
/n
显然，静差率是用来衡量调速系统在负载变化时转速的稳定度的。
它和机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率越小，转速的稳定度就越高。
然而静差率与机械特性硬度又是有区别的。
一般变压调速系统在不同转速下的机械特性是互相平行的，对于同样硬度的特性，理想空载转速越低时，静差率越大，转速的相对稳定度也就越差。
由此可见，调速范围和静差率这两项指标并不是彼此孤立的，必须同时提才有意义。
在调速过程中，若额定速降相同，则转速越低时，静差率越大。
如果低速时的静差率能满足设计要求，则高速时的静差率就更能满足要求了。
因此，调速系统的静差率指标应以最低速进所能达到的数值为准。
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2.3开环直流调速系统的稳态结构图
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2.4开环直流调速系统的数学模型
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
2.5直流开环调速系统电路原理图
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
3开环系统直流调速系统的硬件电路设计与实现3.1 晶闸管整流电路及保护电路
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3.2 触发控制电路
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
3.3 系统给定
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
3.4 检测电路
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
4 转速、电流调节器的设计与实现
4.1 电流调节器的设计与实现
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
4.2 转速调节器的设计与实现
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
5 开环直流调速系统仿真
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
6 设计心得体会
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
参考文献[1] 正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
开环直流调速系统
附录：开环直流调速系整体电路图
8。