三相异步电机的建模与仿真

电气和电子信息工程学院计算机仿真及应用B主题：学号：姓氏：类级别：林和老师：三相异步电动机的建模与仿真一.实验主题三相异步电动机的建模与仿真二、实验原理三相感应电动机，也称为感应电动机，当定子通过电流时，部分磁通量通过短路环，在短路环内产生感应电流。短路环内的电流干扰磁通变化，产生于有短路环部分而没有短路环部分的情况下的磁通相位差，形成旋转磁场。转子绕组因与磁场的相对运动而产生感应电动势和感应电流。也就是说，旋转磁场存在转子和相对速度，与磁场相互作用，产生电磁转矩，使转子转动，实现能量转换。三相异步电动机具有结构简单、成本低、制造、使用、维护方便、运行可靠、质量小等优点，广泛应用于家电、电动缝纫机、食品加工机及各种电动工具、小型电机设备，研究三相异步电动机的建模与仿真。三.实验阶段1.选择模块首先设置新的Simulink型号窗口，然后根据系统说明选择相应的模块，将其添加到型号窗口。创建模型所需的模块包括：1)选择simPowerSystems模块库中Machines子模块库下的Asynchronous Machine SI Units模块作为交流感应电动机。2)在simPowerSystems模块库中的Electrical Sources子模块库下，选择三相可编程电压源模块作为三相交流电源。3)作为系列RLC负载，选择simPowerSystems模块库的三相磁带库子模块库下的三相串行RLC负载模块。4)选择simPowerSystems模块库中Elements子模块库下的三相断路器模块，然后选择Ground模块作为接地。5)在SimPowerSystems模块库中的Measurements子模块库下，选择Voltage Measurement模块作为电压测量。6)选择Sources模块库下的Constant模块作为负载输入。7)选择Signals Rounting模块库下的Bus Selector模块作为直流电动机输出信号选择器。8)选择Sinks模块库下的Scope模块。9)在SimPowerSystems模块库中的Measurements子模块库下，选择Three-phase V-I Measurements以创建子系统。2.创建模块将所需模块放置在适当的位置，将模块从输入连接到输出，以创建完成的字符串电阻启动Simulink模型，如图1所示图1三相异步电动机Simulinks仿真模型3.设置模块参数(1)设置Asynchronous Machine SI Units模块参数双击Asynchronous Machine SI Units模块将弹出Asynchronous Machine SI Units模块参数设置对话框。设置三相异步电动机模块的特定参数，如图2所示：图2 Asynchronous Machine SI Units模块参数设置对话框(2)three-phase programmable voltage source模块参数设置双击three-phase programmable voltage source模块将弹出three-phase programmable voltage source模块参数设置对话框。设置三相可调交流电压源的特定参数，如图3所示：图3 three-phase programmable voltage source模块参数设置对话框(3)设置Three-Phase Series RLC Load模块参数双击Three-Phase Series RLC Load模块将弹出设置Three-Phase Series RLC Load模块参数对话框。模块的特定参数设置如图4所示。图4-“Three-Phase Series RLC Load模块参数设置”对话框(5)设置Three-Phase Breaker模块参数双击Three-Phase Breaker模块将弹出设置Three-Phase Breaker模块参数对话框。设置三相断路器模块的特定参数，如图5所示：图5 Three-Phase Breaker模块参数设置对话框(5)设置Constant模块参数在系统模型窗口中双击Constant模块，弹出“Constant模块设置”对话框。具体参数设置如图6所示。图6“Constant模块设置”对话框(6)设置Bus选择器模块参数完成模型后，运行一次Simulinks。此时，双击Bus Selector模块将弹出如图7所示的对话框，用户可以从对话框左侧signals in the bus列表框中的信号选择右侧的Selected signals列表框中选择要输出的信号。图7设置参数后的“设置Bus Selector模块参数”对话框(7)需要创建子系统的模块Three-phase V-I Measurements为模板设置子系统，Three-phase V-I Measurements特定参数设置为下图8。图8 Three-phase V-I Measurements特定参数设置对话框通过添加相应的原件获得的子系统如下图9所示。图9 Three-phase V-I Measurements子系统创建后的原理图移除外部，并将最终子系统连接至模拟线路图。(8)设置scope模块参数如果单击Scope示波器窗口中的“参数属性”图标，则在弹出的“设置Scope模块参数”对话框“示波器”窗口中设置坐标系的y轴范围，请在示波器窗口中的任意坐标系内单击鼠标右键，然后从弹出快捷菜单中选择“属性”以进行设置。4.设定模拟参数设定模拟参数的Start time为0，Stop time