异步电动机综合仿真设计.doc

. 1 - . 扬州大学 专业软件应用综合设计报告 水能学院 电气工程及其自动化专业 题目 异步电动机综合仿真设计四 学生 学号 指导教师 异步电机综合仿真设计四 摘要：MATLAB是一款强大的计算机辅助设计软件工具，MATLAB具有数值、符号运算，绘图功能，仿真等功能。MATLAB的SIMULINK仿真环境是美国MathWorks公司专门为MATLAB语言设计提供的结构图编程与系统仿真的专用软件工具。利用SIMULINK仿真环境分析异步电机制动时的各参数情况，以及不同的制动方式的比较。 关键字：SIMULINK，异步电机，制动参数 ，MATLAB 1 引言 异步电机又称感应电机是交流电机的一种。具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠，效率较高，价格较低等优点。异步电机主要作为电动机使用，是当今应用最广，需要量最大的一种电机。主要部件是定子，转子。制动时生产机械对电机的有一种特殊要求。异步电机可以采用机械制动，也可以采用电磁制动，常用的电磁制动方法：1）自然制动 2）能耗制动 3）反接制动 4）回馈制动。 本实验的目的是通过MATLAB的仿真实验，了解异步电机的运行情况。 掌握SIMULINK仿真环境常用模块库和电力系统模块库； 对鼠笼式异步电动机自然制动进行仿真设计； 对鼠笼式异步电动机能耗制动进行仿真设计； 对鼠笼式异步电动机反接制动进行仿真设计； 对鼠笼式异步电动机回馈制动进行仿真设计； 2 设计依据及框图 2.1 设计平台 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业 数学软件，用于 算法开发、数据可视化、数据分析以及 数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行 矩阵运算、绘制 函数和数据、实现 算法、创建用户界面、连matlab开发工作界面接其他 编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、 信号处理与通讯、 图像处理、 信号检测、 金融建模设计与分析等领域。 本次实验主要使用MATLAB 7.0版本。利用Simulink仿真模块进行异步电机的制动仿真实验。 2.2 设计思想 通过对四种异步电机的制动方式的不同设计仿真模型，按其制动方式的不同利用仿真模块进行仿真实验，并分析记录。 自然制动是指在电机运行过程中，切断电源，不加其他任何控制，电机转速逐渐降低，直至停车的全过程。其耗时长，转速下降慢。 能耗制动是指在电机运行过程中，切断定子交流电源，然后外加直流电源。 反接制动是指在电机运行过程中，改变定子交流电源的相序。 回馈制动是指在电机运行过程中，负载转矩为负值。 2.3 设计结构框图或流程图 自然制动和回馈制动流程图 能耗制动和反接制动流程图 2.4各模块功能简介 模块图 Voltage Measurement 用于检测电压，使用时并联在被测电路中 AC Voltage Source 提供一个正弦交流电压源 DC Voltage Source 提供一个直流电压源 Series RLC Branch 串联RLC支路 3-Phase Breaker 三相断路器 Asynchronous Machine SI Units 异步电机（国际单位）模块 Machines Measurement Demux 电机测量单元，将各种电机模型输出的测量信号集分离为单个信号输出 Voltage Measurement 用于检测电压，使用时并联在被测电路中 Constant 常量模块 Out 提供一个输出 Scope 示波器 3 软件调试分析 3.1自然制动 自然制动是指在电机运行过程中，切断电源，不加其他任何控制，电机转速逐渐降低，直至停车的全过程。其耗时长，转速下降慢。 1）仿真模型 2）参数设置 AC Voltage Source: 电压为220V，频率为50赫兹，相位依次为0度，240度， 120度； Constant: 设置其值为 5； Asynchronous Machine SI Units: Rotor Type为Squirrel-cage，Reference frame为Stationary，Vn(Vrms)为380，fn（Hz）为50； Machines Measurement Demux: Machine tye选择Asynchronous，依次勾选Rotor currents，Stator currents，Rotor speed，Electronmagntic torque Gain：设置