电机实验仿真.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电机实验仿真.精品文档.实验十、三相异步电动机仿真实验一、 实验目的及要求本实验给出了三相笼型异步电动机的仿真实验示例，要求根据该范例设计三相绕线型异步电动机的仿真实验电路，并进行相关实验项目的测试。二、 实验设备MATLAB/Simulink仿真软件三、 实验内容及操作步骤1. SIMULINK仿真模型建立（1）打开MATLAB软件，在软件的左上角找到Simulink模块单击打开。（2）点击左上角new model，或从左上角File-New-Model中建立一个Simulink仿真文件，新建立的仿真文件名字默认为untitled。（3）在Simulink模块里寻找需要模块的方法有2种，以单相电压源（AC Voltage Source）模块为例，可在左边libraries-SimpowerSystems-Electrical Sources中找，或在Enter search term里进行搜索，在搜索区输入AC Voltage Source模块拖入Simulink仿真文件，或右击AC Voltage Source模块Add to untitled。在已经知道所要使用的模块时， 使用直接搜索的方法更为快捷方便。（4）连接各个模块，建立仿真模型。2. 三相笼型异步电动机直接起动实验（1） 建立仿真电路及模块参数设置根据Simulink仿真模型建立过程建立仿真模型。鼠标双击各模块可以对模块的参数进行设置。异步电机模块（Asynchronous Machine SI Units）。由于选用了预选模型（Preset model）15，所以其他的参数不必设置。示波器（scope）。双击scope2，在弹出窗口中点击左上角按钮，弹出一个设置窗口，将Number of axes设置为2.单相电压源（AC Voltage Source）。通过设置峰值电压参数（Peak amplitude）来改变输出电压值。由于Ua、Ub、Uc相位互差120°，所以Ua、Ub、Uc相位（Phase）分别为0°、240°、120°。电机测量模块（Machine Measuerements Demux）。Machine Type选择Asynchronous，勾选Rotor speed和Electromagnetic torque选项。增益模块（Gain）。设置Gain：30/pi和Sample time：-1。常数信号（Constant）用来控制异步电机负载转矩大小，设定常数信号（Constant value）为0，使电机空载运行。（2） 仿真参数设置及仿真选中菜单->Simulation->Configuration Parameter，出现配置仿真对话框，将求解方法（Slover type）改为ode23s即可。仿真时间设为1s即可。鼠标点击工具栏中的三角按钮开始仿真，通过示波器显示仿真结果，记录电动机定子电流、转速和电磁转矩的仿真波形，在示波器中读取空载转速n0。3. 三相笼型异步电动机堵转试验（1） 建立仿真模型及模块参数设置仿真模型使用电动机直接起动实验的实验模型。双击异步电机模块，将机械输入（Mechanical input）设置为Speed w，其他模块保持不变。（2） 仿真参数设置及仿真选中菜单->Simulation->Configuration Parameter，出现配置仿真对话框，将求解方法（Slover type）改为ode23s即可。仿真时间设为1s即可。使常数信号（Constant）的值保持为0，将电源电压设定为UN/2，点击工具栏中的按钮开始仿真，示波器显示仿真结果。在示波器中读取堵转电流IL和堵转转矩Tst。由测量结果计算出额定电压下的起动电流Ist和起动转矩Tst。将电压源电压调整为额定电压UN进行堵转实验读取起动电流和起动转矩，并与计算值进行比较。4. 三相笼型异步电动机运行特性实验（1） 建立仿真模型及模块参数设置根据Simulink仿真模型建立的过程建立仿真模型。鼠标双击各模块可以对模块的参数进行设置。除以下两个模块外，其他模块的参数设置与直接起动实验相同。选择器（Selector）的设置按下图进行。功率测量模块（Active & Reactive Power）的设置方法，将基波频率（Fundamental frequency）改为50Hz。（2） 仿真参数设置及仿真选中菜单->Simulation->Configuration Parameter，出现配置仿真对话框，将求解方法（Slover type）改为ode23s即可。仿真时间设为1s即可。通过设置Constant，控制电机的输出转矩T2=25N.m，点击工具栏中的三角形按钮开始仿真，读取此时的定子电流、输入功率、转矩、转速等数据，并填入表10-1中。重新设置Constant，使电机的输出转矩逐渐减小至空载，分别进行仿真，记录7组左右数据，记录于表中。四、 实验结果1. 三相笼型异步电动机直接起动实验（1） 仿真模型图（2） 图10-1 电动机定子电流波形（3） 图10-2 电动机定子转速波形和电磁转矩波形2. 三相笼型异步电动机堵转实验（1） 仿真模型图（2） 图10-3 电压源电压为UN/2时电动机定子电流波形图10-4 电压源电压为UN/2时定子转速波形和电磁转矩波形（3） 图10-5 电压源电压为UN时电动机定子电流波形图10-6 电压源电压为UN/2时定子转速波形和电磁转矩波形3. 三相笼型异步电动机运行特性实验（1） 仿真模型图（2） 表10-1 三相笼型异步电动机工作特性数据序号电流（A）功率（W）转矩（N.m）转速（r/min）IL1IL2IL3P12-1P32-3T2n17.7687.7537.7601301295025143227.0567.0437.0481068266822144136.3866.3746.378834239319144945.7615.7595.769598212716145855.2075.1985.198362.5186613146664.7204.7194.718123.2161410147474.1434.1434.142-275.612065148783.9313.9323.930-677.2815.901499（3） 由表10-1中的实验数据计算工作特性，填入表10-2中。表10-2 三相笼型异步电动机工作特性计算数据序号IL（A）P1（W）P2（W）Scos117.7064251374951220.88190.829927.0493736332046520.88870.803136.3793227288342100.89340.766545.7632725244338040.89650.716455.2012228.5199634330.89570.649164.7191737.2154431150.88880.557774.143930.4779 27340.83730.340383.931138.70259400.0535大连理工大学本科实验报告课程名称： 计算机原理实验 学 部：电子信息与电气工程学部专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气1404班 学 号： 201481076 学生姓名： 刘伟 任课教师： 孙建军 成 绩： 2016年12月12日目录实验一 单相变压器实验 1实验二 三相变压器实验 15实验三 直流发电机实验 29实验四 并励与复励直流发电机实验 38实验五 三相同步发电机并联运行试验 45实验六 并励与串励直流电动机实验 59实验七 三相笼型异步电动机实验 69实验八 三相绕线型异步电动机实验 81 实验九 步进电动机实验 103 实验十 三相异步电动机仿真实验 117