《《异步电动机工作特性仿真》-毕业论文·公开DOC》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《异步电动机工作特性仿真》-毕业论文·公开DOC（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 南京工程学院 电力工程学院 本科毕业设计（论文）题 目： 异步电动机工作特性仿真 专 业： 电力系统自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起迄日期： 设计地点： lwGraduation Design (Thesis)Asynchronous motor operational factor simulationBy Supervised by Prof. Prof. Department of Electric and Power EngineeringNanjing Institute of Technology lw摘 要文章首先详细介绍了异步电动机的工作原理、特点以及异
2、步电动机的工作特性，再运用MATLAB来分析异步电动机特性。用MATLAB绘图函数绘制三相异步电动机的特性曲线， 利用MATLAB/SIMULINK进行仿真，其中包括：三相异步电动机的机械特性仿真；三相异步电动机的启动特性仿真；三相异步电动机的调速特性仿真和三相异步电动机的制动特性仿真。论文分四大部分，第一对电机的应用发展始做了相关的描述。第二对异步电动机的结构和原理做了详细的介绍，通过对异步电动机结构的了解，为异步电动机工作特性仿真做基础。第三，对MATLAB仿真软件的发展始、基础知识等做了相关介绍，尤其对SimPowerSystems做详细阐述，在Simulink的仿真中，主要是运用到Si
3、mPowerSystems里的相关模块。第四，绘制出三相异步电动机的特性曲线，利用MATLAB调试出仿真结果关键词：机械特性；起动特性；调速特性；制动特性；MATLABABSTRACTThe article first in detail introduced asynchronous motors principle of work， the characteristic as well as asynchronous motors operational factor，analyzes the asynchronous motor again using MATLAB，draws a ch
4、art the function with MATLAB to draw up three asynchronous motors characteristic curve，carries on the simulation using MATLAB/SIMULINK，including: Three asynchronous motors physical characteristics simulation; Three asynchronous motors start characteristic simulation; Three asynchronous motors veloci
5、ty modulation characteristic simulation; Three asynchronous motors brake characteristic simulation.An entire chapter paper minute four major part， the first pair of electrical machinerys application development beginning has made the related description. The second pair of asynchronous motors struct
6、ure and the principle have made the detailed introduction， through to the asynchronous motor structures understanding， is used as the basis for the asynchronous motor operational factor simulation. Third， to the MATLAB simulation softwares development beginning， the elementary knowledge and so on di
7、d introduced related， especially made the detailed elaboration to SimPowerSystems，in the Simulink simulation，was mainly utilizes in SimPowerSystems the related module. Fourth，draws up the three-phase asynchronous motors characteristic curve，debugs the simulation result using MATLAB.Key words： Physic
8、al characteristics; Starting characteristic; Velocity modulation characteristic; Brake characteristic; MATLAB目 录 第一章 绪论11.1 引言11.2 选题的背景与意义11.3 本文的结构2第二章 异步电动机32.1 异步电动机的特点32.2 三相异步电动机的原理3第三章 MATLAB53.1 MATLAB 背景和基本知识5 3.1.1 MATLAB 背景5 3.1.2 MATLAB 基本知识63.2 Simulink 概述73.3 SimPowerSystem83.1.1 SimPo
9、werSystem 简介8 3.1.2 Simulink和MATLAB集成9 3.1.3 仿真和分析9第四章 三相异步电动机工作特性仿真104.1 三相异步电动机的机械特性仿真104.1.1 三相异步电动机的机械特性104.1.2 三相异步电动机的机械特性程序设计114.1.3 三相异步电动机机械特性仿真结果124.2 三相异步电动机的起动特性仿真134.2.1 三相异步电动机起动特性曲线134.2.2 三相异步电动机直接起动仿真模型154.2.3 三相异步电动机直接起动仿真结果154.3 三相异步电动机的调速特性仿真164.3.1 三相异步电动机调速方法164.3.2 三相异步电动机调压调速
10、仿真模型164.3.3 三相异步电动机调压调速仿真结果164.4 三相异步电动机的制动特性仿真174.4.1 三相异步电动机的能耗制动特性174.4.2 三相异步电动机能耗制动仿真模型184.3.3 三相异步电动机能耗制动仿真结果19第五章 结论20致 谢21参考文献22第一章 绪 论1.1引言电能是现今社会最主要的能源，在电能的应用中，电动机起着关键的作用。在机械工业、冶金工业、化学工业、交通运输及日常生活等方面，电动机将电能转化为机械能，为各种工作机械提供动力。目前，异步电动机特别是三相异步电动机的应用非常广泛，大部分的工业、农业生产机械，家用电器都用异步电动机作原动机，其电机容量从几十瓦
11、到几千千瓦。据统计，我国总用电量的2/3左右是被异步电动机消耗的。近年来，异步电动机已逐步替代直流电动机，成为电力拖动领域中最重要的动力装置。与其他电机相比，异步电动机以其结构简单，运行可靠，效率高，制造成本低，坚固耐用等诸多优点成为使用最广泛的电动机。随着控制理论的不断发展，控制技术和电力电子技术的不断进步，异步电动机已经克服了诸多使用中的问题，成为使用越来越广泛的拖动元件，并与其他元件一起构成性能优异的电力电气拖动系统。在科学研究和工程应用的过程中，往往需要大量的数学计算，传统的纸笔和计算机已经不能从根本上满足海量计算的要求，一些技术人员尝试使用Basic，Fortran；C/C+等语言编
12、写程序来减轻工作量。但编程不仅仅需要掌握所用语言的语法，还需要对相关算法进行深入分析，这对大多数科学工作者而言有一定的难度。与这些语言相比，MATLAB的语法更简单，更贴近人的思维方式。用MATLAB编写程序，犹如在一张演算纸上排列公式和求解问题一样高效，因此被称为“科学便笺式”的科学工程计算语言。1.2 选题背景与意义电动机是机电一体化中机和电的结合部位，是机电一体化的一个很重要的基础，可称为电器化、自动化的心脏。电动机的发展与电能的发展紧密的连在一起，电能是是现今社会最主要的能源，是现代工农业生产、交通运输、科学技术和日常生活等最常用的一种能源。电动机是与电能的生产、传输和使用相关的最重要
13、的能量转换设备，不仅是工业、农业和交通运输业的重要设备，而且在日常生活中包括各类加电在内的应用也愈来愈广泛。电动机、变压器是电力工业的主要设备。在发电厂，发电动机将热力、水力、化学能、核能、风力、太阳能转换为电能；在电能远距离传输前，升压变压器把大型发电动机发出的低电压的交流电转换成高电压的交流电；而在供给用户使用前，来自高压输电网的电能经过降压变压器降压后再供给用户才能安全使用。变压器在经济地传输和分配电能过程中起了很大的作用。因此，在电能的生产、传输和分配过程中，发电动机和变压器起着重要作用。而在电能的应用中，电动机起着关键的作用。在机械工业、冶金工业、化学工业、交通运输及日常生活等方面，
14、电动机将电能转换为机械能为各种工作机械提供动力。电力拖动系统容易控制，能够获得控制系统所需的各种静态特性和动态特性，具有良好的起动、制动性能和较宽的调速范围，特别是便于实现自动控制，所以当今自动控制系统都采用电动机作为原动机。随着新型电动机、大功率半导体器件、大规模集成电路的发展和计算机技术的应用，电力拖动系统的品种、质量和性能都有了进一步的提高，以全数字式的三相永磁同步电动机伺服系统、三相异步电动机伺服系统和直流电动机伺服系统为代表的新型电力拖动系统的出现，带动了数控机床、工业机器人、交通运输、航空航天及家用电器等的一系列高质量、高性能的、以电力来拖动的机电一体化高科技产品的迅速发展，工业、农业、国防等各部门都要求有性能更好的新型电动机，以满足各种不同的要求。随着MATLAB软件的推出与发展，该软件强大的计算能力和完善的电力系统模型使得异步电动机的仿真问题变得简捷而准确。本文通过编写相关程序、绘制仿真模型，分析了异步电动机，对比仿真与试验结果，证明MATLAB的仿真模型能够满足实际电力系统研究的需要，结果比较理想工作特性曲线。本次毕业设计的研究对象是异步电动机中最基本的工作特性曲线，运用仿真界著名的MATLAB软件对它的不同状态的工作特性进行仿真，起到节约实际成本，减少认为因素的干扰，最大限度的使我们对三相
