三相異步電機(jī)的建模與仿真

1、 電氣與電子信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用B題 目： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 班 級(jí)： 任課老師： 三相異步電動(dòng)機(jī)的建模與仿真一實(shí)驗(yàn)題目三相異步電動(dòng)機(jī)的建模與仿真二實(shí)驗(yàn)原理 三相異步電動(dòng)機(jī)也被稱作感應(yīng)電機(jī)，當(dāng)其定子側(cè)通入電流后，部分磁通將穿過短路環(huán)，并在短路環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)內(nèi)的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，即旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子存在相對(duì)轉(zhuǎn)速，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，制造，使用和維護(hù)方便,運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較

2、小等優(yōu)點(diǎn)，從而被廣泛應(yīng)用于家用電器，電動(dòng)縫紉機(jī)，食品加工機(jī)以及各種電動(dòng)工具，小型電機(jī)設(shè)備中，因此，研究三相異步電動(dòng)機(jī)的建模與仿真。三.實(shí)驗(yàn)步驟 1.選擇模塊首先建立一個(gè)新的simulink模型窗口，然后根據(jù)系統(tǒng)的描述選擇合適的模塊添加至模型窗口中。建立模型所需模塊如下：1） 選擇simPowerSystems模塊庫的Machines子模塊庫下的Asynchronous Machine SI Units模塊作為交流異步電機(jī)。2） 選擇simPowerSystems模塊庫的Electrical Sources子模塊庫下的Three-Phase Programmable Voltage Source

3、模塊作為三相交流電源。3） 選擇simPowerSystems模塊庫的Three-Phase Library子模塊庫下的Three-Phase Series RLC Load模塊作為串聯(lián)RLC負(fù)載。4） 選擇simPowerSystems模塊庫的Elements子模塊庫下的Three-Phase Breaker模塊作為三相斷路器，Ground模塊作為接地。5） 選擇SimPowerSystems模塊庫的Measurements子模塊庫下的Voltage Measurement模塊作為電壓測量。6） 選擇Sources模塊庫下的Constant模塊作為負(fù)載輸入。7） 選擇Signals Roun

4、ting模塊庫下的Bus Selector模塊作為直流電動(dòng)機(jī)輸出信號(hào)選擇器。8） 選擇Sinks模塊庫下的Scope模塊。9） 選擇SimPowerSystems模塊庫的Measurements子模塊庫下的Three-phase V-I Measurements用于創(chuàng)建子系統(tǒng)。2.搭建模塊 將所需模塊放置合適位置，再將模塊從輸入端至輸出端進(jìn)行相連，搭建完的串電阻起動(dòng)simulink模型如圖1所示 圖1 三相異步電動(dòng)機(jī)Simulinks仿真模型3.模塊參數(shù)設(shè)置（1）Asynchronous Machine SI Units模塊參數(shù)設(shè)置 雙擊Asynchronous Machine SI Unit

5、s模塊，則彈出Asynchronous Machine SI Units模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。三相異步電動(dòng)機(jī)模塊的具體參數(shù)設(shè)置如圖2所示： 圖2 Asynchronous Machine SI Units模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（2）Three-Phase Programmable Voltage Source模塊參數(shù)設(shè)置 雙擊Three-Phase Programmable Voltage Source模塊，則彈出Three-Phase Programmable Voltage Source模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。三相可調(diào)交流電壓源的具體參數(shù)設(shè)置如圖3： 圖3 Three-Phase Programma

6、ble Voltage Source模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（3）Three-Phase Series RLC Load模塊參數(shù)設(shè)置 雙擊Three-Phase Series RLC Load模塊，則彈出Three-Phase Series RLC Load模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。模塊的具體參數(shù)設(shè)置如圖4所示： 圖4 Three-Phase Series RLC Load模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（5）Three-Phase Breaker模塊參數(shù)設(shè)置 雙擊Three-Phase Breaker模塊，則彈出Three-Phase Breaker模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。三相斷路器模塊的具體參數(shù)設(shè)置如圖5所示： 圖5

7、Three-Phase Breaker模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（5）Constant模塊參數(shù)設(shè)置 雙擊系統(tǒng)模型窗口中的Constant模塊，則彈出Constant模塊設(shè)置對(duì)話框。其具體參數(shù)設(shè)置如圖6所示： 圖6 Constant模塊設(shè)置對(duì)話框（6）Bus Selector模塊參數(shù)設(shè)置 在模型搭建完后，運(yùn)行一次Simulinks，此時(shí)雙擊Bus Selector模塊，會(huì)彈出如圖7所示的對(duì)話框，用戶將待輸出的信號(hào)從對(duì)話框左側(cè)的signals in the bus列表框內(nèi)的信號(hào)選擇右側(cè)的Selected signals列表框內(nèi)便可。 圖7 設(shè)置參數(shù)后的Bus Selector模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（7）需要?jiǎng)?chuàng)

8、建子系統(tǒng)的模塊 Three-phase V-I Measurements為模板建立子系統(tǒng)，對(duì)Three-phase V-I Measurements具體參數(shù)設(shè)置如下圖8： 圖8 Three-phase V-I Measurements具體參數(shù)設(shè)置對(duì)話框通過添加相應(yīng)的原件獲得的子系統(tǒng)如下圖9： 圖9 Three-phase V-I Measurements經(jīng)過創(chuàng)建子系統(tǒng)后的原理圖去掉其外圍，將最終的子系統(tǒng)連接到仿真線路圖當(dāng)中。（8）scope模塊參數(shù)設(shè)置 單擊Scope示波器窗口中的Parameters屬性圖標(biāo)，則彈出Scope模塊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框若要設(shè)置示波器窗口中的任意一個(gè)坐標(biāo)系的y軸范圍，可在示波器窗口中任意一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)單擊鼠標(biāo)右鍵，然后再彈出的快捷菜單中選擇Axes properties進(jìn)行設(shè)置。4.仿真參數(shù)設(shè)置 設(shè)置仿真參數(shù)的Start time為0，Stop time為0.5，Solv