三相异步电机的建模与仿真

1、海4加工享落电气与电子信息工程学院计算机仿真及应用 B题目：学 号：姓 名：班 级：任课老师：8三相异步电动机的建模与仿真一实验题目三相异步电动机的建模与仿真二实验原理三相异步电动机也被称作感应电机，当其定子侧通入电流后，部分磁通将穿过短路环，并在短路环内产生感应电流。短路环内的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有相位差，从而形成旋转磁场。转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感应电动势和感应电流，即旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转起来，从而实现能量转换。三相异步电动机具有结构简单，成本较低，制造，使用和维护方便,运行可靠以及质量较

2、小等优点，从而被广泛应用于家用电器，电动缝纫机，食品加工机以及各种电动工具，小型电机设备中，因此，研究三相异步电动机的建模与仿真。三 . 实验步骤1. 选择模块首先建立一个新的simulink 模型窗口，然后根据系统的描述选择合适的模块添加至模型窗口中。建立模型所需模块如下：1 ) 选择 simPowerSystems 模块库的Machines 子模块库下的Asynchronous Machine SIUnits 模块作为交流异步电机。2 )选择simPowerSystems 模块库的Electrical Sources 子模块库下的Three-PhaseProgrammable Voltag

3、e Source 模块作为三相交流电源。3 )选择simPowerSystems 模块库的Three-Phase Library 子模块库下的Three-PhaseSeries RLC Load模块作为串联 RLC负载。4 )选择 simPowerSystems 模块库的Elements 子模块库下的Three-Phase Breaker 模块作为三相断路器，Ground 模块作为接地。5 )选择 SimPowerSystems 模块库的Measurements 子模块库下的Voltage Measurement模块作为电压测量。6 )选择 Sources 模块库下的Constant 模块作为

4、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 ) 选才S Sinks模块库下的 Scope模块。9 )选择 SimPowerSystems 模块库的Measurements 子模块库下的Three-phase V-IMeasurements 用于创建子系统。10 搭建模块将所需模块放置合适位置，再将模块从输入端至输出端进行相连，搭建完的串电阻起动simulink 模型如图1 所示图1三相异步电动机 Simulinks仿真模型11 模块参数设置(1) Asynchronous Machine SI Units 模

5、块参数设置双击 Asynchronous Machine SI Units 模块，则弹出 Asynchronous Machine SI Units 模块参数设置对话框。三相异步电动机*II块的具体参数设置如图2所示：* Block PnrrctEr¥ AsynchroMHA MncHw St Uritj幅4曲)(linJtlThplen*nts 自asyrichriocicrtis nadtin? uround rcrtor? sqiiitrel atdoubliS S'Zuicrel cagef xodElcd in 显 seLed:able dq reference f

6、rajic (rcrtoEj siMtrr.ot synrhrDMUjk St st or vid rotor windingj cmnictM in uy* to m iittDrmal nc'jt rDi point.'nr f i 711 r It i flnF% 胡-1 - ;需命的一P二L 二 / Fl pK.minal 一期£、voltage (liritf-lineX and fieijueftcy Pci(TAVn(V1 ii> Cn(fla> 1 【匚赋颂L 5(T 1Stat di rorifftarxe and induct ajne

7、a Reohii) LlatH) Js 0,21-17 U. LUO591Rotor Eesuiance ind inductance【HF f曲)Llr? (H) 1:0.2205 0. 0009911曲由，虱 mihicrcur上。Ln DiDLQ6419Inertia riidiani faclot> pale pairsJCfc&ifZ)fit) li10. L02-0b 00 £54,1 2 IiMt loJ canjCftiDic1 D 0 u u D a uD£ Carwel H=：lp纯 p_y图 2 Asynchronous Machine

8、SI Units Three-Phase Programmable Voltage Source 双击 Three-Phase Programmable Voltage Source模块参数设置对话框模块参数设置模块，则弹出 Three-Phase ProgrammableVoltage Source模块参数设置对话框。三相可调交流电压源的具体参数设置如图3:¥ Block Paramet a r5： Thirpp-PbiR5e Prog ram maUp VcrftsgR Source国-Ph羽包 Pre1丁耳ToitWomt点也(mfts'k) li-nk)This bi

9、o ci imp leiLenlE a three-pZiase sero-in3Biiar.ee volt age sciurce, The coiuiozi node (nsut ral) ci ths three sour iw accessible vza input 1 M o(f the block. Tine variation -for the ajiulitude, rhase and frequency' of the fund anient 2 1 can be pr e-pi o < r amr.E d. In aiditian, : vo hanncnL

10、C can. be suerimcioseti cun the fmdaii5ntal.Note: Fof *Pkastr siajjJLa-tidn* frequency Racisticii jtl! hdciiu.e inje-Hidiii are riot alliur&d. Sp&ify Order =1 arid £eqpL2 cr 0 士生 inject adiiticrial funiaiierLdal c wnerrts A and E ir an? seatience.Paraiietets Load FlovPositiv-s-eq-uence:

11、 AnplitU'isfTrjis Ph-Ph) Phase(d)Fte fl-i)240 0 50line vairiation of: JToae(及 I 匹吧lI I Help y图 3 Three-Phase Programmable Voltage Source模块参数设置对话框(3) Three-Phase Series RLC Load 模块参数设置双击 Three-Phase Series RLC Load 模块，贝U弹出Three-Phase Series RLC Load 模块参数设置对话框。模块的具体参数设置如图4所示：况 Block Parameters; Th

12、ree-Phase Series RLC Load 1Tir*-Phasp S*ri#i RLC Ln苴d (mxrk) (link)iMpleMents 0 +h.reepRasE series RLC 1 口acLParameters Load FlawCnf j g 】rat i on . T ferciUJld 曰(0 Nojninal phasc-to-phase volt aje Vn (Trmw) 240Nominal CreQuerjcy fn (Hz):60Mt i vr pnwRr F (WJ:Ge3Tndutt 3 w r*ne+iva pnv*r L (paEj + i

13、* wxr) t 口Capaaitivo roactivo pewor Qc (nogat lvo vui) iLMeasuremenr s Nene 以ICancel HeirArrly- J图4 Three-Phase Series RLC Load模块参数设置对话框(5) Three-Phase Breaker 模块参数设置双击Three-Phase Breaker模块，则弹出Three-Phase Breaker模块参数设置对话框。三相断路器模块的具体参数设置如图5所示：事 Black Parameters： Three-Phase BreakerThree-Phase Br«

14、;alttr (nask) (liri)Connect this block in series with the three-phase element yen want to svitch. You can define the breaker timing directly from the dialog ton or apply an externalignaLIf you chctk th"CKtctnal Gontr。1' box, the crn41 Gvatrol input will wppmParametersInitial status Off brea

15、kers openy Switching. of phase AH Switching uf Fhast B|7 Switthing of phase CIraa-Lsition tinss (s)10JEjfterns-l Cont rd of EwitchiHCBreakers resistance Ron (ohms)0.001Srnibbers resist ance Fp (Olins) IMGrubbers capacitance Cp (Fmrad) inf图5 Three-Phase Breaker模块参数设置对话框(5) Constant模块参数设置双击系统模型窗口中的Con

16、stant模块，则弹出Constant模块设置对话框。其具体参数设置如图6所示： Source Block Paramieters: ConstantConst antOutput the const artt ?pecilxed by the * Const ant valuer* parameter. If f Consi；ant valueP is a vector and * Interpret vector parameters as 1-D? is 0% treat the constlant value as1 a 1-D array. Otherwise# outpiit a

17、matriK with the sjne diner-sion the constanl waluG.Main Signal Attributes |Const ant value:I/ Interpret vector parameters as l-DS aip 1 j.n TTiods: S Hirtp 1 e b as tdSanple time:inf."1 | CanxL， Help t 如pl，图6 Constant模块设置对话框(6) Bus Selector模块参数设置在模型搭建完后，运行一次Simulinks ,此时双击Bus Selector模块，会弹出如图 7

18、所示的对话框，用户将待输出的信号从对话框左侧的signals in the bus列表框内的信号选择右侧的Selected signals列表框内便可。 FttncEion 也口氏 pMAmelEfL Blk %应由许EMSflwtorThif Moab sesii e d bu-i 日* iW-rt. Mhiah flsri' be cEv&tvd feaft a Bud Croartnij EhiB Selvctni at a. hlsk ihnl dtfirifi it富 output日" a 如事曲E. 门? Ivfi Urtbn* ihur?讣府 siEri

19、l? in tht inpg bus. iht %1sdi Lurtlcjii I d stle-ct tJi£ output 工The EL<ht luxtbiu: itiova t Lt delect ILsu the 11 Uuwt. or Fj=iiwu bunctft to terd«t tM ftltnians. Chh 。值口5 / W to 比5 i gwH 诵 timl>Fj- suTplx1 I i .1 i ii 1 i 1 i u .1 i -KQflDL'5 XolfifIE 占'WjI； 一-Id，r*b f-Katn

20、i niTretYt lAj rJLatax zuirret世 iq. (M r-?alBi ruTirwrt id (Aj 卜冗al1工 flux phii_iQ (J 51 'JLut a± flux plj-£_d t甘 kJ I Pol AT *Q t Bi * Wjq. E) L-iRo< dt mH.e Vrd g ? Stit di ha -atfUj Bkiirnl 3卜制八"QUCEHVtf-STSKflr cucnam 1£_| 卜 wfl/atllE 'CUEEMFt i£ C * t" S

21、ttttai «ufeK«at< i&_4r-S-l-atar curiajil is_d:TJ fcd 1J TJ An A H A IM £ JTL - 1 rL.FindSele>zt ed sqiLtlsTlot ci neaaijraniiBhi r.KHoc cmiarrt Lt_* (A jtftfffir>l srit 1cdlttmtt ii_BMe品与n f, J口t HI 卬目触d *wn)XfuL&ju 二占 1. Elortm 皿意即Letiu Ioecje Tt H*iLcekmi ral tnl dt

22、 如*1. th«rt in It ajd)DewOu! pul Ai bui£wiflil fclp-S1 itai!11皿 jJiis-q Q 0 ；51 MOb f& 外 ：-StztdT TOltaire vj.n 切 jtstaz voltart V£_d. V卜w 口工用皿即下zjLSfFietJ.c 1口匚qje Ie IbrkJ"Pul "I wwl£ Eh？tEqr图7设置参数后的Bus Selector模块参数设置对话框(7)需要创建子系统的模块Three-phase V-I Measurements为模板建立子系统，对 Three-phase V-I Measurements 具体参数设置如下图 8: Blcck Parameter; Thiree-Phase V- Measurement Thr§e-Pli.ase TL N( asur 学EBivt (ngk： (lirUc) Ideal lirixce phaj七 viltge and cuti:ent n。口】uirtnerLt昌噬1Th月 bl ck cari output +hn vdI taes mid current3 in 口后 un