三相异步电动机Matlab仿真Word格式.docx

三相异步电动机Matlab仿真Word格式.docx

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当s较小（n较高）时，n与M近似呈线性关系；

当s较大（n较低）时，n随M增大而升高。

将两部分机械特性圆滑连接，既得三相异步电动机机械特性，如图1-1所示。

5.

由上述公式可得三相异步电动机直接起动时，起动电流较大，可达额定电流的5～7倍，同时会引起电网电压波动，该方法只适合于小容量轻负载的异步电

动机的起动。

二：

异步电动机直接启动的电路图如图1-2：

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

符号

型号

主要参数

数量

备注

1

U

3-Phase

Programmable

VoltageSource

400v

2

M

AsynchronousMachine

SIUnits

110kw400v

3

V

VoltageMeasurement

4

Constant

500

5

Machines

Measurement

Demux

6

Selector

ia

7

Scope

8

Gain

10

四、仿真过程与仿真结果

根据原件清单使用matalab6.5连线仿真结果如下

五、调试优化

（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

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