三相异步电动机Matlab仿真.docx
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三相异步电动机Matlab仿真
三相异步电动机Matlab仿真
三相异步电动机Matlab仿真
中国石油大学胜利学院
综合课程设计总结报告
题目:
三相异步电机直接启动特性实验模型
学生姓名:
潘伟鹏
系别:
机械与电气工程系
专业年级:
2012级电气工程专业专升本2班
指导教师:
王铭
2013年6月27日
图1-2
三、电路设计与参数计算
MATLAB简介
八十年代以来,计算机仿真成为交流电机及其调速系统分析,研究和设计的有利工具。
应用计算机的仿真技术,我们可以用软件建立起电机及其传动、控制的仿真模型,再以这个模型在计算机内人为模拟的环境或条件下的运行研究,替代真实电机在实际场合下的运行实验,既可得到可靠的数据,又节约了研究的时间及费用。
MATLAB语言具有以下特点:
1功能强大、2界面友好、编程效率高3扩展性强
启动SIMULINK只需在MATLAB的命令窗口键人“SIMULNIK”命令,此时出现一个SIMULINK窗口。
这个窗口包含7个模块库,它们分别是信号源模块库(sources)、输出模块库(Sinks)、离散模块库(Diserete)、线性模块库(Linear)、非线性模块库(Nonlinear)、连接与接口模块库(Connections)和扩展模块库(Extrax)。
1、仿真电路设计和参数
应用MatLab/simulink建立三相异步电动机直接起动仿真模型如图1所示。
主要包括三相异步电动机模块(AsynchronousMachine)、电源模块(PowerSource)、选择器模块(Selector)和测量模块(Machinemeasurement)等。
其中,异步电机模块参数设置如下:
Pn=110KW,Un=400V,fn=50Hz,Un=1487r/min,定子电阻Rs=0.02155Ω,定子电感Ls=0.000226H,转子电阻Rr=0.01231Ω,转子电感Ls=0.000226H,漏抗X1+X’2=0.254Ω,励磁互感Lm=0.01038H,转动惯量J=2.3kg·m,摩擦系数F=0.05421N·m·s,极对数p=2。
2、原理图(含仿真模块名称与型号)
图2三相异步电动机直接起动模型
3、元件清单
元件
序号
元件
符号
元件
型号
主要参数
数量
备注
1
U
3-Phase
Programmable
VoltageSource
400v
1
2
M
AsynchronousMachine
SIUnits
110kw400v
1
3
V
VoltageMeasurement
1
4
Constant
500
1
5
Machines
Measurement
Demux
1
6
Selector
ia
2
7
Scope
2
8
Gain
10
四、仿真过程与仿真结果
转子电流
定子电流
转速
机械转矩
根据原件清单使用matalab6.5连线仿真结果如下
五、调试优化
转子电流
定子电流
转速
机械转矩
(1)静态调试图如下,负载为零时。
(2)动态调试图,带负载运行时
转子电流
定子电流
转速
机械转矩
六、仿真正确性验证
(1)转子电流验证
带入上述已知参数,利用M语言程序画出如下的转速与转子电流特性图;可得电流与转速的曲线关系Y/X(转子电流(A)/转速(r/min)):
由上图曲线变化可得知电流随转速的增加而下降,异步电动机直接起动电流达到额定电流的6--7倍,当转速达到1500r/min时电流大约为300A,经过验证所得结果与理论值相同。
(2)机械转矩验证
将电机参数和数据代入电磁转矩公式,利用M语言程序画出如下的转速与机械转矩特性图;Y/X(转速/机械转矩)
由图可知电机刚启动时起动转矩能达到额定转矩的1.25倍以上,与仿真图相符。
七、结论与心得
经过两个个星期的学习与仿真,使我在整个电机设计过程中,学到了不少东西,更深一步掌握了MatLab在电机电路设计的原理,深入了解了我们专业的基础课程。
本次的实验目的是通过解决比较简单的实际问题,巩固和加深在《电机学》课程中所学的理论知识和实验技能。
训练学生综合运用学过的电机及拖动
基础知识,在教师指导下完成查找资料,选择、论证方案,科学实验,分析结果等工作,通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力,为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。
加强了理论知识与实践统一的能力,加强了自己动手操作的能力。
与此同时,也培养了我们的团队精神,有助于我们更快的适应社会,适应工作。
我相信通过这次课程设计会给我以后的学习生活中更大的帮助。
最后感谢在这次训练中给予我帮助的的老师和同学。
八、参考文献
[1]顾绳谷.电机及拖动基础[M].4版.北京:
机械工业出版社,2007
[2]李维,matlab在电气中的应用.北京:
中国电力出版社,2007
[3]汤蕴缪.电机学[M].北京:
机械工业出版社,2000.
[4]刘启新,电机与拖动基础北京中国电力出版社,2007.2
[5]唐孝镐.实心砖子异步电机及其应用.机械工业出版社,1991.3
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