三相異步電機的建模與仿真.docx

電氣與電子信息工程學院計算機仿真及應用B題 目： 學 號： 姓 名： 班 級： 任課老師： 三相異步電動機的建模與仿真一實驗題目三相異步電動機的建模與仿真二實驗原理 三相異步電動機也被稱作感應電機，當其定子側通入電流后，部分磁通將穿過短路環(huán)，并在短路環(huán)內產(chǎn)生感應電流。短路環(huán)內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，從而形成旋轉磁場。轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，即旋轉磁場與轉子存在相對轉速，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉矩，使轉子轉起來，從而實現(xiàn)能量轉換。三相異步電動機具有結構簡單，成本較低，制造，使用和維護方便,運行可靠以及質量較小等優(yōu)點，從而被廣泛應用于家用電器，電動縫紉機，食品加工機以及各種電動工具，小型電機設備中，因此，研究三相異步電動機的建模與仿真。三.實驗步驟 1.選擇模塊首先建立一個新的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。2） 選擇simPowerSystems模塊庫的Electrical Sources子模塊庫下的Three-Phase Programmable Voltage Source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模塊作為負載輸入。7） 選擇Signals Rounting模塊庫下的Bus Selector模塊作為直流電動機輸出信號選擇器。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行相連，搭建完的串電阻起動simulink模型如圖1所示 圖1 三相異步電動機Simulinks仿真模型3.模塊參數(shù)設置（1）Asynchronous Machine SI Units模塊參數(shù)設置 雙擊Asynchronous Machine SI Units模塊，則彈出Asynchronous Machine SI Units模塊參數(shù)設置對話框。三相異步電動機模塊的具體參數(shù)設置如圖2所示： 圖2 Asynchronous Machine SI Units模塊參數(shù)設置對話框（2）Three-Phase Programmable Voltage Source模塊參數(shù)設置 雙擊Three-Phase Programmable Voltage Source模塊，則彈出Three-Phase Programmable Voltage Source模塊參數(shù)設置對話框。三相可調交流電壓源的具體參數(shù)設置如圖3： 圖3 Three-Phase Programmable Voltage Source模塊參數(shù)設置對話框（3）Three-Phase Series RLC Load模塊參數(shù)設置 雙擊Three-Phase Series RLC Load模塊，則彈出Three-Phase Series RLC Load模塊參數(shù)設置對話框。模塊的具體參數(shù)設置如圖4所示： 圖4 Three-Phase Series RLC Load模塊參數(shù)設置對話框（5）Three-Phase Breaker模塊參數(shù)設置 雙擊Three-Phase Breaker模塊，則彈出Three-Phase Breaker模塊參數(shù)設置對話框。三相斷路器模塊的具體參數(shù)設置如圖5所示： 圖5 Three-Phase Breaker模塊參數(shù)設置對話框（5）Constant模塊參數(shù)設置 雙擊系統(tǒng)模型窗口中的Constant模塊，則彈出Constant模塊設置對話框。其具體參數(shù)設置如圖6所示： 圖6 Constant模塊設置對話框（6）Bus Selector模塊參數(shù)設置 在模型搭建完后，運行一次Simulinks，此時雙擊Bus Selector模塊，會彈出如圖7所示的對話框，用戶將待輸出的信號從對話框左側的signals in the bus列表框內的信號選擇右側的Selected signals列表框內便可。 圖7 設置參數(shù)后的Bus Selector模塊參數(shù)設置對話框（7）需要創(chuàng)建子系統(tǒng)的模塊 Three-phase V-I Measurements為模板建立子系統(tǒng)，對Three-phase V-I Measurements具體參數(shù)設置如下圖8： 圖8 Three-phase V-I Measurements具體參數(shù)設置對話框通過添加相應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中。（8）scope模塊參數(shù)設置 單擊Scope示波器窗口中的Parameters屬性圖標，則彈出Scope模塊參數(shù)設置對話框若要設置示波器窗口中的任意一個坐標系的y軸范圍，可在示波器窗口中任意一個坐標系內單擊鼠標右鍵，然后再彈出的快捷菜單中選擇Axes properties進行設置。4.仿真參數(shù)設置 設置仿真參數(shù)的Start time為0，Stop time為0.5，Solve