内容
结合本周学习的直流电机机械特性，用Modelica设计和仿真一个直流电机串电阻启动过程，具体要求如下：
1）电机工作在额定电压和额定磁通下，采用串三段或四段电阻启动，整个启动过程电枢电流中不能超过额定电流的3倍。
2）选择合适的电阻阻值，选择优化的电阻切除策略，使得在满足条件1的前提下，电机尽可能快速平滑得达到额定点。
3）所有同学均使用如下统一的直流电机模型，电机的参数为：
额定电压：240V
额定电流：16.2A
额定转矩：29.2N.m
额定转速：1220 r/min
转动惯量：1 Kg.m^2
电枢电阻：0.6 Ohm
转矩常数（额定磁通）：1.8
电动势常数（额定磁通）：0.189
方案设计：
由书上及经验所提供的内容来看，逐级启动的级数越高，越容易使电机启动更平缓，但是为了更快的达到稳定，所以采用三段启动电阻
已知电机平衡方程为：
额定的电流I=Tl/Kt=16.2A 电枢电流中不能超过额定电流的3倍即48.6A
即n=1269.8-2.9(0.6+Rad)T
为了更快，取I1=48.6A ， I2=1.6I=25.92A，则T1=3Tl T2=1.6Tl
那么利用表达式可以得出参数结果：设总电阻为R'
R'=R1+R2+R3=4.39 (n=0)
R'=R2+R3=2.06 (n=592.6 r/min)
R'=R3=0.82 (n=908.6 r/min)
R'=0 (n=1077.2 r/min)
仿真情况 ：
代码：
model motor1 "An DC Motor Model"
type Voltage=Real(unit="V");
type Current=Real(unit="A");
type Resistance=Real(unit="Ohm");
type Speed=Real(unit="r/min");
type Torque=Real(unit="N.m");
type Inertia=Real(unit="kg.m^2");
Torque Tm"Torque of the Motor";
Speed n"Speed of the Motor";
Current i"Armature Current";
Voltage u"Voltage Source";
Resistance R_ad"External Resistance";
parameter Real J = 1"Total Inertia";
parameter Real R = 0.6"Armature Resistance";
parameter Real Kt = 1.8"Torque Constant";
parameter Real Ke = 0.189"EMF Constant";
parameter Real Tl = 29.2"Load Torque";
equation
Tm-Tl = J * der(n) * 6.28 / 60;
Tm= Kt * i;
u= i * (R+R_ad) + Ke * n;
if time <= 0.1 then
u = 0;
else
u = 240;
end if;
if n<=592.6 then
R_ad=4.39;
elseif n<=908.6 then
R_ad=2.06;
elseif n<=1077.2 then
R_ad=0.82;
else
R_ad=0;
end if;
end motor1;
可以看到差不多4S即可达到稳定运转，电流也没有超过允许值。