课程设计--异步电动机综合仿真设计

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1、 - 1 - 专业软件应用综合设计报告专业软件应用综合设计报告 题目题目 异步电动机综合仿真设计四 20122012 年年 11 月月 1 日日 2 异步电机综合仿真设计四异步电机综合仿真设计四 摘要摘要：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。 关键字关键字：SIMULINKSIMULI

2、NK，异步电机，制动参数，异步电机，制动参数 ，MATLABMATLAB 1 1 引言引言 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。 1. 掌握 SIMULINK 仿真环境常用模块库和电力系统模块

3、库； 2. 对鼠笼式异步电动机自然制动进行仿真设计； 3. 对鼠笼式异步电动机能耗制动进行仿真设计； 4. 对鼠笼式异步电动机反接制动进行仿真设计； 5. 对鼠笼式异步电动机回馈制动进行仿真设计； 2 2 设计依据及框图设计依据及框图 2.1 2.1 设计平台设计平台 MATLABMATLAB 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 MATLABMATLAB 和 SimulinkSimulink 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

4、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。 3 2.2 2.2 设计思想设计思想 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。 1. 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。 2. 能耗制动是指在电机运行

5、过程中，切断定子交流电源，然后外加直流电源。 3. 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。 4. 回馈制动是指在电机运行过程中，负载转矩为负值。 2.3 2.3 设计结构框图或流程图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 4 2.42.4 各模块功能简介各模块功能简介 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 5 3 3 软件调试分

6、析软件调试分析 3.13.1 自然制动自然制动 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 1）仿真模型）仿真模型 2 2）参数设置）参数设置 AC Voltage SourceAC Voltage Source: 电压为 220V，频率为 50 赫兹，相位依次为 0 度，240 度， 120 度； C Constantonstant: 设置其值为 5； Asynchronous Machine SI UnitsAsynchronous 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，Electron