彭 燕

(渭南师范学院物理与电气工程学院，陕西渭南714000)

直流调速系统是电力拖动课程［1］的重要内容，系统实验在教学中占有举足轻重的作用．由于实验课学时不足、实验设备台数有限及实验危险系数较高等原因，致使学生动手机会减少，实验台使用时间较长存在老化、连线接触不良等问题，使实验结果与理论知识不符或存在较大差异．因此，将工具软件应用到该课程实验教学中就成为重要内容．

随着仿真技术的发展，MATLAB作为强大的数学处理软件，逐步渗透到各个领域，使以传递函数为基础的SIMULINK环境成为计算机仿真的重要工具．本文应用SIMULINK组件中的电力系统工具箱(Sim-PowerSystems)进行直流调速系统仿真［2－3］实验设计，使学生通过仿真能够更好地理解和掌握直流调速自动控制系统的结构和设计方法，提高学生对电力拖动课程的兴趣．

1 直流电动机的调速方法

直流电机具有良好的启动、制动性能，宜于在宽广范围内平滑调速，是电力拖动系统的主要执行元件．电枢控制式直流电动机的原理图见图1．

分析图1可得，直流电动机转速与电动机其他参数的关系为其中:n为电动机转速(r/min)，U为电枢电压(V)，Ia为电枢电流(A)，Ra为电枢回路总电阻，Ke为电动机的电动势常数，Φ为励磁磁通(Wb)．

由式(1)可知，直流电动机调速方法有三种:一是改变电枢电压调速;二是改变励磁磁通;三是改变接于电枢回路中的附加电阻．第三种调速方法损耗较大，机械特性软，故很少使用．实际中常用……