三相異步電機的建模與仿真

1、電氣與電子信息工程學院計算機仿真及應(yīng)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(yīng)電機，當其定子側(cè)通入電流后，部分磁通將穿過短路環(huán)， 并在短路環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 短路環(huán)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運動而產(chǎn)生 感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流， 即旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子存在相對轉(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，從而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。三相異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，制造，使用和維護方便,運行可靠以及質(zhì)

2、量較小等優(yōu)點，從而被廣泛應(yīng)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(shè)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 P

3、rogrammable 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。

4、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I WPB'圖1三相異步電動機 S

5、imulinks仿真模型3模塊參數(shù)設(shè)置(1) Asynchron ous Machi ne SI Un its 模塊參數(shù)設(shè)置雙擊 Asy nchronous Machi ne SI Units 模塊，則彈出 Asy nchronous Machi ne SI Un its 模塊參數(shù)設(shè)置對話框。三相異步電動機模塊的具體參數(shù)設(shè)置如圖2所示：厲 Blade ParamcrtcTS: Ayndircou? Mflchint SI U強Asynchtoromsh&bE) Cl ini*】rutoL,cs.£c uidoubleeig*) nodel«d m i felembl

6、e dq refresnes f(rctorjrtAtuc.j di synchionoiixi St凰lox mlJ di ¥xndin(3 die turoccrteil ul 町u to w internal npiiml poinrt.圖2 Asynchronous Machine SI Units 模塊參數(shù)設(shè)置對話框(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 ProgrammableVoltage

7、 Source模塊參數(shù)設(shè)置對話框。三相可調(diào)交流電壓源的具體參數(shù)設(shè)置如圖3:帝 Block Jararreters: Hiree-Phase Progrsrrnnable Vcltage SciurceTlxee-Phase Programmable Voltaje Sojrca (jri£sk)rtiis block mplenent s a three-fhase ueiD-inpedance ve il age source Ths cooicn rode (he"iitral) of the three Eomres is EccesEible via insert

8、1 (K) of ihe black Tin.e variation for the Eijililude, uhase and frsqueccy of the fundamental can be pre-programmed. In addilinn, two ha直rnonji匚芒 cll be sitp&cinposcd cn the funiaiarrt.Note: For "Phasor 思imu丄戢丄or" , f reQUienc lariaticn and hamordc injecticrL ate notSpecify Ordsr 1 md

9、Sac= 15 2 or D toinject additional f jjndaAndal cciipoiienrts A and B iri ai哎 seQience.ParaneterB | Load FlivT o5 it Ito- 30'jcnce; l AnplLtudD(¥i；M PlrFh) Phase (dog.) Freq. (He)240 0 SOline ariitlnn of: Nd加TL 鼻 I Rancel flelp Apply圖 3 Three-Phase Programmable Voltage Source 模塊參數(shù)設(shè)置對話框(3) T

10、hree-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 Three-Phase Breaker模塊參數(shù)設(shè)置對話框(5

11、) Constant模塊參數(shù)設(shè)置雙擊系統(tǒng)模型窗口中的置如圖6所示：Constant模塊，則彈出 Constant模塊設(shè)置對話框。其具體參數(shù)設(shè)呂 Source Block Para mete rs:匚 cirrstmnt圖6 Constant模塊設(shè)置對話框(6) Bus Selector模塊參數(shù)設(shè)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(cè)的signals in the bus列表框的信號選擇右側(cè)的Selected signals 列表框便可。圖7設(shè)置參數(shù)后的Bus Selector模塊參數(shù)設(shè)置對話框

12、(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(shè)置如下圖&H B>lock Param-rterj： Three-Phase V I Me-e-sure-ritnt7hrM=Phsi?e VT 爐祚HirFn的t 佈酥Ik) (lintelld.$al three-phas ucIt arid cjrrent n*35nirwietit sThe bl&ck con cutpurt the T&l+igw one cirrcnta m a

13、ait TaLes 01: m ualt =? w4 ajipare?-Pst dBH>r ESVoltaje measuremrt pho3c-tg-£r ?urPd$ Ua：* 合 isblSicnl label use a F<g>jl Hlo誹 弋o cQllbct this s；iE：nal：闊門V*ltzge=? in puj$d an peak vabje oi ricmnal phaffeto-greund toltagBCurrent measurewit |yes寸/ Use s labelSin-al labnl Fuse 鼻 From blDck t d coUrct this si gnal'1lebcl_ Currents in puOutput signals in: Co-hpl'i-xJGanjcclEek血 U圖8 Three-phase V-I Measurements具體參數(shù)設(shè)置對話框通過添加相應(yīng)的原件獲得的子系統(tǒng)如下圖9:(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，貝U彈出Scope模塊參數(shù)設(shè)置對話框若要 設(shè)置示波器窗口中的任意一個坐標系的y軸圍，可在示波器窗口中任意一個坐標系單擊鼠標右鍵，