為了研究不同勵磁方式對采用脈沖寬度調制（PWM）斬波調速系統(tǒng)的礦用直流電機車的運行性能,以探究更適于礦用直流電機車作業(yè)條件的勵磁方式,建立了電機車PWM斬波調速仿真模型,并結合礦用直流電機車運行條件,對其在3種不同勵磁方式下的運行性能（包括啟動性能、調速性能、動態(tài)性能）進行了仿真和比較。仿真結果表明:他勵方式的礦用直流電機車更加適用于額定負載長距離運輸;串勵方式的礦用直流電機車較適用于頻繁啟動和要求功率為定值的場合。研究結果對礦用直流電機車斬波調速系統(tǒng)的應用和學習提供理論指導和借鑒。 

【文章來源】：傳感器與微系統(tǒng). 2018,37(11)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

直流電機的勵磁方式

第11期馮高明，等:礦用直流電機車斬波調速系統(tǒng)勵磁方式研究當上述3種電機滿足各自轉速特性條件時，可得出轉速特性為nsep．=UNCeΦ－ＲaCeΦIanshu．=EaCe=UCeΦ－ＲaCeΦIanser．=UaCeΦ－∑ＲCeΦIa(1)式中n并可由公式Ua=CeΦn+Ia∑Ｒ+LdIadt(2)當電機達到穩(wěn)定時dIadt=0()推導。另外，對于他勵、并勵、串勵、復勵直流電機而言，雖然他勵和并勵直流電機的機械特性相似，但前者的機械特性“最硬”［6，7］。通過分析式(1)可知，他勵、并勵以及串勵電機的轉速n與電壓Ua和電樞電流Ia成函數(shù)關系，可以利用PWM驅動絕緣柵雙極型晶體管(insulatedgatebipolartransistor，IGBT)的導通與關斷來控制電壓Ua，進而對他勵、并勵和串勵直流電機調速。2電機車直流PWM斬波調速系統(tǒng)的建模與仿真圖2為系統(tǒng)仿真模型，選用2相UniversalBridge模塊，由雙極式控制電路(圖3)進行驅動。圖3中，2個PWM發(fā)生器模塊產(chǎn)生4路脈沖驅動信號，并經(jīng)過增加的Selector模塊改變脈沖序列，使2相UniversalBridge模塊能夠同時實現(xiàn)對角IGBT的導通和關斷。而IGBT存在導通與關斷時間，故在下橋臂設置延遲時間(0．001s)［8，11］，以避免多功能橋的上下橋臂同時關斷和導通。通過改變步長Step的值(－1～1)［12，13］，可實現(xiàn)直流電機調速和正反轉。圖2直流PWM斬波調速系統(tǒng)仿真模型圖3?

第11期馮高明，等:礦用直流電機車斬波調速系統(tǒng)勵磁方式研究當上述3種電機滿足各自轉速特性條件時，可得出轉速特性為nsep．=UNCeΦ－ＲaCeΦIanshu．=EaCe=UCeΦ－ＲaCeΦIanser．=UaCeΦ－∑ＲCeΦIa(1)式中n并可由公式Ua=CeΦn+Ia∑Ｒ+LdIadt(2)當電機達到穩(wěn)定時dIadt=0()推導。另外，對于他勵、并勵、串勵、復勵直流電機而言，雖然他勵和并勵直流電機的機械特性相似，但前者的機械特性“最硬”［6，7］。通過分析式(1)可知，他勵、并勵以及串勵電機的轉速n與電壓Ua和電樞電流Ia成函數(shù)關系，可以利用PWM驅動絕緣柵雙極型晶體管(insulatedgatebipolartransistor，IGBT)的導通與關斷來控制電壓Ua，進而對他勵、并勵和串勵直流電機調速。2電機車直流PWM斬波調速系統(tǒng)的建模與仿真圖2為系統(tǒng)仿真模型，選用2相UniversalBridge模塊，由雙極式控制電路(圖3)進行驅動。圖3中，2個PWM發(fā)生器模塊產(chǎn)生4路脈沖驅動信號，并經(jīng)過增加的Selector模塊改變脈沖序列，使2相UniversalBridge模塊能夠同時實現(xiàn)對角IGBT的導通和關斷。而IGBT存在導通與關斷時間，故在下橋臂設置延遲時間(0．001s)［8，11］，以避免多功能橋的上下橋臂同時關斷和導通。通過改變步長Step的值(－1～1)［12，13］，可實現(xiàn)直流電機調速和正反轉。圖2直流PWM斬波調速系統(tǒng)仿真模型圖3?

【參考文獻】：
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本文編號：2998150