张小石，郝秀平，廖 辉，魏松波

（中北大学 机电工程学院，山西 太原 030051）

0 引言

随着科技的发展，电动机在国民经济的各个领域中发挥着不可替代的作用。直流电机与交流电机相比，省去了交变整流的装置，节省了成本。为了便于车载、机载等移动使用，储能装置提供的电能大多为直流，可见，直流电机还是有很大的应用前景。

1 三相直流电机的工作原理

直流电机主要由电动机、电子开关、位置传感器组成，其工作原理框图如图1 所示。

图1 直流电动机工作原理框图

从图1 可见，所谓直流电机就是为电机提供电能的电流为直流，使用的电机本身还是一个三相电机。首先由直流电源供电；其次由PWM调制器产生PWM波通过驱动电路来控制逆变器的6个三极管导通，进而控制三相电动机的运转；最后通过反馈元件来控制逆变器，电机中定子会产生一个旋转的磁场，来驱动转子转动，进而带动负载运行。

2 在MATLAB／Simulink中的建模

Simulink是MATLAB中的一个功能模块，能够实现在集成模块中嵌套数学函数编程，且具有强大的电力电子和电机仿真建模能力。

Simulink中建立的电机模型见图2 ，该模型由直流电源DC模块、逆变器Universal Bridge模块、调制器PWM Generator模块、三相电机模块以及测量模块组成。

图2 Simulink中的电机模型

3 模块中相关参数的设定

调制器PWM Generator模块的主要功能是产生PWM波，其具体参数设置如图3 所示。

逆变器Universal Bridge模块的主要功能是通过调制器PWM Generator产生的PWM波驱动逆变器的三臂桥来驱动三相直流电机，其具体参数设置如图4 所示。……