电机与拖动课程设计

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电机与拖动课程设计报告

电机与拖动课程设计报告

电机与拖动课程设计报告电机与拖动课程设计报告一、引言电机与拖动课程是电气工程专业的一门重要课程,主要涉及电机的基本原理、结构和控制方法,以及电机在工程实际中的应用。

本次课程设计旨在通过模拟实验的方式,加深对电机与拖动的理论知识的理解,提高实践操作能力。

二、设计目标本次课程设计的目标是设计一个电机拖动系统,其中包括电机驱动电路的设计、传感器采集电路的设计和控制系统的设计。

主要实现以下功能:1. 实现电机的正、反转控制,可以通过开关或按键控制电机的运行方向。

2. 实现电机的调速控制,可以通过旋钮或模拟信号输入控制电机的转速。

3. 实现电机位置的闭环控制,可以通过编码器或位置传感器获取电机的位置反馈信号,并控制电机按照指定位置运行。

三、系统设计1. 电机驱动电路设计电机驱动电路采用H桥电路,可以实现电机的正、反转控制。

根据电机的额定电流和电源电压确定H桥电路的功率。

并根据电机的类型(直流电机还是交流电机)选择相应的调速控制方法。

2. 传感器采集电路设计传感器采集电路主要包括电机的转速传感器和位置传感器。

转速传感器可以采用光电编码器或霍尔传感器,用于测量电机的转速。

位置传感器可以采用位移传感器或光电编码器,用于测量电机的位置。

3. 控制系统设计控制系统采用微处理器或单片机作为核心控制器,实现对电机的控制。

根据输入的控制信号,经过处理后输出控制信号给电机驱动电路,实现电机的正、反转、调速和位置控制。

四、实验步骤1. 搭建电机驱动电路,连接电机和电源,测试电机的正、反转控制功能。

2. 设计传感器采集电路,将传感器连接到微处理器或单片机上,测试传感器的采集功能。

3. 设计控制系统,编写控制程序,实现电机的正、反转、调速和位置控制。

4. 进行系统调试和性能测试,验证设计的功能是否符合要求。

五、实验设备1. 直流电机或交流电机2. 电源3. H桥电路4. 光电编码器或霍尔传感器5. 位移传感器或光电编码器6. 微处理器或单片机七、总结通过本次课程设计,我对电机与拖动的原理和实际应用有了更深入的理解。

电机及拖动基础课程设计

电机及拖动基础课程设计

电机及拖动基础课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电机及拖动基础的基本概念、原理和应用,培养学生具备电机的设计、制造、维护和故障诊断的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解电机的基本原理、结构和工作特点;(2)掌握电机的分类、性能和参数;(3)熟悉电机拖动系统的运行原理和控制方法;(4)了解电机及拖动技术在工程中的应用。

2.技能目标:(1)能够运用电机及拖动基础理论分析实际问题;(2)具备电机选型、安装和调试的基本技能;(3)掌握电机运行维护和故障诊断的方法。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电机及拖动技术的兴趣和热情;(2)增强学生的工程意识,提高创新能力和团队合作精神;(3)培养学生遵守纪律、严谨治学的学术态度。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机的基本原理、结构和工作特点,电机的分类、性能和参数,电机拖动系统的运行原理和控制方法,以及电机及拖动技术在工程中的应用。

具体安排如下:1.电机的基本原理、结构和工作特点;2.电机的分类、性能和参数;3.电机拖动系统的运行原理和控制方法;4.电机及拖动技术在工程中的应用;5.电机的设计、制造、维护和故障诊断。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握电机及拖动基础的基本概念、原理和应用;2.讨论法:引导学生分组讨论,提高学生分析问题和解决问题的能力;3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解电机及拖动技术在工程中的应用;4.实验法:进行电机实验,培养学生的动手能力和实践能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,如《电机及拖动基础》等;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作精美的课件、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣;4.实验设备:配备齐全的实验设备,为学生提供动手实践的机会。

电机与拖动课程设计

电机与拖动课程设计

电机与拖动课程设计背景本篇文档将介绍一个针对电机和拖动的课程设计,旨在通过理论与实践相结合的方式,帮助学生加深对于电机和拖动系统的理解,以及培养其解决问题的能力。

目标通过本次课程设计,学生将能够:1.掌握电机的基础知识,包括工作原理、类型、参数等;2.熟悉拖动系统的组成和原理;3.锻炼学生应用所学知识解决问题的能力;4.提高学生的实验设计和实验技能。

设计内容电机理论部分1.介绍电机的分类和工作原理;2.详细介绍直流电机和交流电机的特点和差异;3.解析电机参数,如电压、电流、功率、效率等;4.简述电机的控制方法,如调速和保护策略。

拖动部分1.介绍拖动的基本组成结构;2.分析各种拖动系统的构成和工作原理;3.讲解拖动系统的性能参数和变量;4.简述拖动系统的控制方法,如速度和力矩控制。

实验设计部分在理论学习的基础上,设计以下实验,让学生通过实践了解并理解所学知识:1.用万用表测试直流电机的电压、电流和转速,进而得出电机的性能参数;2.测试不同直流电压对直流电机的转速的影响;3.构建一个简单的拖动系统,测量系统的性能参数,如速度、功率、效率等;4.让学生自己设计一个拖动系统,测量系统的性能参数,运用所学知识进行调节和控制。

教学方法本课程设计既有理论学习,也有实验操作。

在理论部分,推荐使用PPT,讲解电机和拖动系统的基础知识,让学生熟悉系统的组成和工作原理。

在实验操作中,老师可以带领学生完成实验设计和操作,提高学生的实验技能。

考核方式本课程设计是一个综合性的项目,考核方式主要包括以下环节:1.课堂参与和出席率(10%);2.实验报告(20%),要求学生在报告中详细说明实验的目的、方法、结果和分析;3.仿真设计报告(30%),要求学生自己设计一个拖动系统,并利用仿真软件进行仿真设计和模拟;4.大作业(40%),要求学生在实验室或者工厂的场景中,自主设计控制电机和拖动系统的方案,并实现控制效果。

总结本次课程设计旨在帮助学生加深对于电机和拖动系统的理解,培养其应用所学知识解决问题的能力。

电机与电力拖动基础课程设计

电机与电力拖动基础课程设计

电机与电力拖动基础课程设计1. 课程概述本课程涉及电机和电力拖动的基础理论和应用。

学员将学习电机的原理、种类、特性及其控制方法,以及电力拖动的原理、组成、应用和调试技巧。

2. 课程内容2.1 电机基础电机原理,电机种类及其特性,电机控制方法,电机选型。

2.2 电力拖动电力拖动系统的组成及原理,应用案例和调试技巧。

2.3 实践操作学员将进行以下实践操作:1.设计并组装一个小型直流电机控制电路,控制电机的转速和方向。

2.设计并安装一个电力拖动系统,完成一个有趣的小项目。

3. 教学安排3.1 课程时间本课程共计36学时,分为理论教学和实践操作两部分。

3.2 授课方式本课程采用课堂授课和实验操作相结合的方式进行。

课程将分为以下几个部分:章节授课时间授课方式电机基础8学时理论授课电力拖动8学时理论授课实践操作1设计直流电机控制电路10学时实验操作实践操作2设计电力拖动系统10学时实验操作3.3 考核方式本课程的考核方式包括以下几种:1.课堂笔试:约占总成绩的30%。

2.实验考核:约占总成绩的40%。

3.课程总结报告:约占总成绩的30%。

4. 教学资源本课程所需的教学资源包括以下方面:4.1 教材本课程的推荐教材包括:1.《电机与电力拖动基础》(第2版),刘丽珍著,机械工业出版社,2015年2.《电机控制技术基础》,李舟著,机械工业出版社,2012年4.2 实验器材本课程的实验器材包括以下设备:1.直流电机2.控制电路板3.电力拖动设备4.示波器5.信号发生器4.3 其他资源本课程所需的其他资源包括:1.PPT课件、教学视频等。

5. 教学效果学生在学习本课程后,将掌握以下知识和技能:1.了解电机的基本原理、种类及其特性。

2.掌握电机的控制方法。

3.掌握电力拖动系统的组成原理及其应用案例。

4.能够设计控制电路并完成一个小型电机控制系统。

5.能够设计并安装一个电力拖动系统。

6. 总结本课程是一门工程类的实践性课程,将实用性教学和理论课程相结合,旨在让学生掌握电机及电力拖动方面的知识和技能。

电机原理与拖动基础课程设计

电机原理与拖动基础课程设计

电机原理与拖动基础课程设计一、绪论电机多种多样,应用范围广泛,无论是工业领域的生产线,还是家庭生活中的家电,都离不开电机。

电机是将电能转化为机械能的装置,广泛应用于各个领域。

因此,学习电机原理和拖动基础是电气工程专业中至关重要的一门核心课程。

在电机原理和拖动基础课程中,我们将学习不同类型的电机,以及它们的原理、特性和应用。

我们还将了解电机驱动器和电机拖动系统的基础知识,包括传感器、编码器、电流调节器等。

二、主要内容2.1 电机原理学习电机原理是了解电机工作方式的基础。

我们将涉及常见的交流电机和直流电机,以及它们的工作原理。

我们还将学习电机中的元件和电路,以及它们与电机原理的关系;介绍电机的运动和扭矩特性,以及电机参数和性能测试方法。

2.2 电机类型和应用不同的电机类型具有不同的特点和应用,我们将介绍不同类型的电机,如普通电动机、步进电机和伺服电机。

我们还将探讨它们在不同应用领域中的应用,如机械制造、船舶、航空航天、电力和交通等领域。

2.3 电机传感器和编码器在电机控制中,传感器和编码器是非常重要的组成部分。

我们将介绍各种不同类型的传感器和编码器,包括霍尔传感器,磁编码器和光学编码器,以及它们在电机位置和速度控制中的应用。

2.4 电机驱动器和控制电机驱动器是控制电机的关键部件,我们将学习常见的电机驱动器,如直流电机的调速器,交流电机的调速器。

我们还将介绍电机控制系统的结构和特点,以及电机控制器和电机控制算法的原理和应用。

三、课程设计3.1 实验设计本课程将重点侧重于实验设计,学生将要完成电机控制系统的设计和调试,包括电机传感器的测试,电机驱动器的选取和控制器的设计。

实验将有以下步骤:1.配置实验设备,包括电机、传感器、编码器、电机驱动器和控制器等;2.编写控制程序;3.进行测试和调试。

4.改进和优化设计控制算法;3.2 大作业在本次课程设计中,学生将开展一个小组研究项目。

每个小组将研究并开发一个电机控制系统的应用案例,如机械手臂控制、机器人等。

《电机与拖动》课程设计——绕线型异步电动机转子串电阻起动设计

《电机与拖动》课程设计——绕线型异步电动机转子串电阻起动设计

摘要进一少巩固和加深“电机与拖动”课程的基本知识,了解绕线型异步电动机转子串电阻起动设计知识在工程实际中的应用。

综合运用“电机与拖动”课程和等候课程的理论及生产实际知识去分析和解决直流电动机调速设计中的一些问题,进行电机设计的训练。

通过计算和绘图,学会运用标准、规范的手册、图册和查阅有关资料等,培养电机设计的基本技能。

掌握绕线型异步电动机转子串电阻起动的原理与步骤;培养独立的思维和动手能力。

一、绕线型异步电动机转子串电阻起动设计原理本次课程设计的主要内容为绕线型异步电动机转子串电阻起动。

为了理解这一课程设计的主要内容,首先必须了解一些与之相关的内容。

三相异步电动机的定义:旋转电机都是利用电与磁的互相转化和互相作用制成的。

三相异步电动机则是利用三相电流通过三相绕组产生在空间旋转的磁场。

三相异步电动机的工作原理:为了能形象的说明问题,将定子三相绕组通入三相电流后产生的旋转磁场用一对旋转的磁极来表示,它以同步转速n0顺时针方向旋转。

于是,转子绕组切割磁感线而产生感应电动势,它的方向可用右手定则来确定。

在N极下,穿出纸面,在S极下,进入纸面。

由于转子绕组是闭合的,在交变的感应电动势作用下,其中就有交变的感应电流流动。

各导体中的感应电流的有功分量和感应电动势同相,两者的方向一致。

根据安培定律,导体中电流的有功分量和旋转磁场互相作用而产生电磁力F,它们的方向按照左手定则来决定。

电磁力将对转子产生电磁转矩,推动转子沿着旋转磁场的旋转方向转动。

至于转子导体中电流的无功分量,因滞后感应电动势90°,根据左手定则,这时电磁力F的作用彼此抵消,不会构成电磁转矩。

由于转子与旋转磁场之间有相对运动时,转子绕组才会切割磁感线而产生感应电动势和感应电流,才能产生电磁转矩,所以转子的转速总是小于同步转速,两者不可能相等,故称为异步电动机,又称感应电动机。

二、异步电动机的结构1.定子(静止部分)1)定子铁心作用:电机磁路的一部分,并在其上放置定子绕组。

电机与拖动基础课程设计

电机与拖动基础课程设计课程概述该课程是针对电机及拖动基础的学生所设计的。

本课程将介绍电机的基本原理、类型及其工作原理,并介绍与电机相关的拖动技术及相关软件和工具。

本课程的目的是培养学生对电机的理解及掌握拖动技术,以应用到实际生产中。

课程教学目标1.掌握电机的基本原理及种类。

2.了解电机的工作原理及其在实际应用中的作用。

3.掌握各种拖动技术及其应用。

4.了解相关软件和工具。

课程内容第一章:电机基础1.1 电机介绍1.2 电机的基本原理1.3 电机的种类1.4 电机的工作原理第二章:电机的应用2.1 电机在实际应用中的作用2.2 电机控制系统2.3 电机相关的软件和工具第三章:拖动技术3.1 拖动系统的基本原理3.2 拖动技术的种类3.3 软件和工具的应用第四章:课程设计4.1 实验要求及目的4.2 实验内容及步骤4.3 实验结果分析课程教学方法该课程采取理论教学与实验相结合的方式。

理论教学主要通过教师讲解、课件演示、教材阅读等方式进行;实验教学主要通过实际操作、实验报告等方式进行。

教师将在课程结束前定期进行课程复习与知识点测试。

实验器材和材料1.电机控制器2.电机及驱动器3.拖动器材评分标准1.实验报告 40%2.期末考试 40%3.平时表现 20%总结该课程旨在使学生掌握电机及拖动技术的基本概念,以应用于实际的生产过程中。

在本课程中,我们将介绍电机的基本原理、种类及其应用。

拖动技术将在第三章中进行介绍,并在第四章中设置实验来进行实践操作。

我们期望学生在本课程中获得丰富的知识,掌握实践技巧,为未来的学习和工作奠定坚实的基础。

电机及拖动课程设计 他励直流电动机的回馈制动

第一章直流电动机工作原理(a)(b)图1-1直流电动机工作原理示意图图1.1是一台直流电机的最简单模型。

N和S是一对固定的磁极,可以是电磁铁,也可以是永久磁铁。

磁极之间有一个可以转动的铁质圆柱体,称为电枢铁心。

铁心表面固定一个用绝缘导体构成的电枢线圈abed,线圈的两端分别接到相互绝缘的两个半圆形铜片(换向片)上,它们的组合在一起称为换向器,在每个半圆铜片上又分别放置一个固定不动而与之滑动接触的电刷A和B,线圈abed通过换向器和电刷接通外电路。

将外部直流电源加于电刷A(正极)和B(负极)上,则线圈abed中流过电流,在导体ab中,电流由a指向b,在导体ed中,电流由e指向d。

导体ab和ed分别处于N、S 极磁场中,受到电磁力的作用。

用左手定则可知导体ab和ed均受到电磁力的作用,且形成的转矩逆时针方向旋转,如图1T(a)所示。

当电枢旋转180°,导体ed转到N极下,ab转到S极下,如图1-1(b)所示,由于电流仍从电刷A流入,使ed中的电流变为由d 流向c,而ab中的电流由b流向a,从电刷B流出,用左手定则判别可知,电磁转矩的方向仍是逆时针方同。

由此可见,加于直流电动机的直流电源,借助于换向器和电刷的作用,使直流电动机电枢线圈中流过的电流,方向是交变的,从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变,确保直流电动机朝确定的方向连续旋转。

这就是直流电动机的基本工作原理。

第二章直流电动机的分类根据励磁方式的不同,直流电机可以分为他励、并励、串励和复励四种。

他励电机电路圏①并励电机电路图3图2-1直流电动机按励磁方式的分类图3-0他励直流电动机的固有特性其中:n ——C ①EP -R —CC ①2ET称为理想空载转称为机械特性的斜率,大小反映软特性与硬特性;RT 称为负载时的转速降。

CC ①E T由于电枢电路电阻Ra 很小,所以机械特性的斜率很小,硬度很大,固有特性为硬特An 二B T二第三章他励直流电动机的机械特性在他励电动机中,Ua ,Ra ,If 保持不变时,电动机的转速n 与电磁转矩T 之间的关系称为他励电动机的机械特性。

电机与拖动技术课程设计

电机与拖动技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电机的基本工作原理,掌握电机的主要构造及功能;2. 掌握拖动技术的概念,了解常见的拖动方式及其优缺点;3. 学会分析电机与拖动系统在实际应用中的性能,能运用相关公式进行计算。

技能目标:1. 能够正确使用电机与拖动实验设备,进行基本的实验操作;2. 学会通过观察、分析实验数据,解决电机与拖动系统中的实际问题;3. 提高团队协作能力,通过小组讨论、共同完成实验任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电机与拖动技术的兴趣,激发其探索精神;2. 培养学生的安全意识,使其在实验过程中能够遵循操作规程,确保人身和设备安全;3. 增强学生的环保意识,了解电机与拖动技术在节能减排方面的作用,培养其社会责任感。

本课程旨在帮助学生掌握电机与拖动技术的基本知识,培养其实践操作能力和团队协作能力。

针对学生年级特点,课程目标既注重理论知识的传授,又强调实践技能的培养。

通过本课程的学习,学生能够将所学知识应用于实际工作中,为我国电机与拖动技术的发展做出贡献。

二、教学内容1. 电机基本原理与构造:讲解电机的工作原理,包括电磁感应定律、洛伦兹力等;介绍电机的主要构造,如定子、转子、绕组等,并通过教材第1章进行学习。

2. 常见电机类型:学习直流电机、异步电机、同步电机等常见电机类型的特点及应用,参考教材第2章。

3. 拖动技术:介绍拖动系统的概念,讲解电气传动、液压传动、气压传动等拖动方式,学习教材第3章相关内容。

4. 电机与拖动系统的性能分析:学习电机与拖动系统性能参数,如效率、功率因数、启动转矩等,分析不同拖动方式对系统性能的影响,结合教材第4章进行学习。

5. 电机与拖动系统在实际应用:举例介绍电机与拖动系统在实际工程中的应用,如机床、电梯、电动汽车等,参考教材第5章。

6. 实验教学:安排学生进行电机与拖动实验,包括电机启动、制动、调速等实验操作,巩固理论知识,提高实践能力。

电机与拖动课程方案(自动保存)

课程设计名称:电机与拖动题目:他励直流电动机串电阻启动的设计专业:自动化班级:11-4姓名:曹飞道学号:1105010401辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表摘要直流电动机的调速性能好等优点,使得直流电动机得到广泛的应用。

其中的他励直流电动机励磁绕组与电枢绕组不相关,从而使得它的机械特性很硬,调速范围宽。

在对他励直流电动机的串电阻启动的设计过程中,关键在于根据电机的机械要求,求出启动电流I1与切换电流I2之比β,进而求出启动级数m 和各级启动电阻,最终完成对他励直流电动机串电阻启动的设计任务。

关键词:他励直流电动机;启动级数;各级启动电阻;目录引言 (11)1 他励直流电动机的机械特性介绍 (22)1.1他励直流电动机的机械特性 (22)2 他励直流电动机的串电阻启动 (22)2.1 启动过程分析 (33)2.2计算启动电阻 (44)3直流电动机电枢串电阻启动设计方案 (66)3.1选择启动电流I1和切换电流I2 (66)3.2求出切换电流比β (66)3.3求启动时电枢电路的总电阻 (66)3.4求出启动时的电枢电路的总电阻Ram (66)3.5重新计算β,校验I2 (66)3.5 求出各级总电阻 (77)3.6 求出各级启动电阻 (77)4结论 (77)心得体会 (88)参考文献 (88)引言直流电动机是将电能转换为机械能的装置。

它具有调速性能好、启动和制动转矩大、过载能力强等优点,使得直流电动在国民生产过程中占据着不可取代的位置,因此广泛应用于启动和调试要求高的机械上。

例如轧钢机床、电车、电气轨道牵引、挖掘机械、纺织机械等。

直流电动机的性能与它的励磁方式有密切关系。

按照励磁方式的不同,直流电动机可以分为:他励直流电动、并励直流电动机、串励直流电动机和复励直流电动。

这里的他励直流电动机是指,励磁绕组与电枢绕组五了解关系,而由他励直流电源对励磁绕组供电的直流电动机。

他励直流电动机广泛应用于造纸、印刷、纺织和冶金等多种领域,调速范围宽,机械特性硬的场合。

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第1章 设计说明1.1设计任务1.使用Simulink 建立三相异步电动机的直接起动仿真,测取三相异步电动机直接起动过程中的转速、电磁转矩和电枢电流的变化规律。

2.某他励直流电动机,已知额定值为Un=220N,Pn=22kW,In=115A ,N n =1500r/min ;电枢电阻a R =0.18Ω;励磁电阻f R =628Ω;求E N C φ,T N C φ并分别画出固有机械特性曲线和改变电枢电压、改变电枢电阻、改变磁通时的人为机械特性曲线。

1.2设计目的1.通过课程设计,对所学的电机与拖动基本知识和基本概念进行全面的复习和总结,巩固所学的理论知识。

2.通过本次课程设计达到理论与实践相结合,提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.学会使用电子图书馆的数据库资源进行查找相关文献和资料。

4.初步掌握MATLAB/Simulink 软件进行仿真设计,掌握编写设计说明书的基本方法。

1.3设计原则1.合理性。

所设计内容应符合国家相关政策和法令,符合现行的行业行规要求。

2.先进性。

杜绝使用落后,淘汰的产品,不使用未经认可的技术,要充分考虑未来发展。

3.实用性。

考虑降低物耗,保护环境,综合利用等因素。

1.4设计要求1.正确性。

全套技术文件(设计说明书、相关模型和波形)应正确无误,达到规定的性能指标。

2.完整性。

文件中的仿真模型、仿真数据、仿真波形以及仿真说明和其它相关资料应翔实可靠。

3.统一性。

图形中的符号、名称、数据、标注等应尽可能选用国家标准,如没有国家标准或必须用于不同含义时,必须另加说明。

第2章 MATLAB7.1软件2.1安装和使用说明安装过程:1.解压crack2.打开CD1(不需要要解压),双击setup.exe,进行安装,(crack文件夹中有PLP)。

3.当安装过程中提示插入CD2时,先点Browse,然后打开下载的CD2(不需要要解压),双击setup.exe,注意观察插入光盘的对话框中(就是点了Browse后的对话框)多了哪一个文件,再选择那个文件,确认,OK,就可以继续安装了4.CD3的安装方法跟CD2一样。

安装完成后会出现两个对话框,关掉就行了。

使用说明:2.2软件中的Simulink控件第3章使用Simulink建立三相异步电动机的直接起动仿真3.1异步电动机Simulink仿真模型的建立直接起动又称全压起动,就是将电动机的定子绕组直接加上额定电压起动。

使用Simulink建立三相异步电动机的直接起动仿真模型,测取三相异步电动机直接起动过程中的转速、电磁转矩和电枢电流的变化规律。

其仿真模型包括三相异步电动机模块(Asynchronous Machine)、电源模块(Power source)、断路器模块(Circuit breaker)和测量模块(Machine measurements)等。

图3.1异步电动机的直接起动仿真模型模块参数设置:1)异步电动机模块:预选模型选择20:150HP(110KW)400V 50Hz 1487 RPM。

机械输入选择转矩形式输入。

转子类型选择Squirrel-cage,额定功率1.1e+005,电压400,频率为50,定子电阻和电感分别为0.02155 0.000226,转子电阻和转子电感为0.01231 0.000226,互感参数设定为0.01038。

2)电机测量模块:选择Asynchronous,Rotor current,Stator currents,Rotor speed,Electromagnetic torque。

3)三相电压电流测量模块:选择测量yes。

4)三相断路器模块:选取A.B.C和外部控制开关时间。

开通时间的电阻为0.001,缓冲电阻1e6,缓冲电容为无穷大。

5)交流电源模块的电压峰值为220*sqrt(2),角度互差120°。

6)仿真参数设置为12s.3.2直接起动过程中转速的变化规律图3.2电机直接起动转速波形3.3直接起动过程中电磁转矩的变化规律图3.3电机直接起动电磁转矩波形3.4直接起动过程中电枢电流的变化规律直接起动电流虽然很大,但因起动时间很短,而且随着转子转动起来后,电流很快减小,只要起动不过于频繁,不知引起电动机过热。

如果电源的容量又足够大,电源的额定电流远大于电动机的起动电流,也不会引起供电电压的明显下降。

起动过程中电枢电流的变化规律如下:图3.4电机直接起动定子电流波形第4章他励直流电动机计算与仿真4.1固有机械特性曲线电动机自身所固有的,反映电动机本来“面目”的机械特性是在电枢电压、励磁磁通为额定值,且电枢回路不外串电阻时的机械特性,称为电动机的固有(自然)机械特性。

根据固有机械特性的方程式可知,转速与电磁转矩的关系为一条斜率为负数的斜线。

由公式n=U a/C E错误!未找到引用源。

-(R a/C E C T错误!未找到引用源。

2)T=n0-错误!未找到引用源。

T,可得固有机械特性曲线如下:图4.1他励电动机固有机械特性曲线4.2改变电枢电压时的人为机械特性曲线分别取电枢电压U n1=165V,U n2=110V,U n3=55V,则对应理想空载转速n01=U n1/C E=1289.06r/min,错误!未找到引用源。

Nn 02= U n2/C EN=859.38r/min,=429.69r/min,n03= U n3/C E错误!未找到引用源。

N2=1.154不变;斜率r=R a/C E C T错误!未找到引用源。

N所以当电枢电压从额定值开始减小时,电动机的理想空载转矩减小,但机械特性的斜率不变,机械特性的硬度不变,机械特性平行下移。

得到人为特性曲线如下:图4.2改变电枢电压时的人为机械特性曲线4.3改变电枢电阻时的人为机械特性曲线分别取电枢电阻R1=0.68Ω,R2=1.18Ω,R3=1.68Ω,则对应斜率分别为=4.358,错误!未找到引用源。

1=7.563,错误!未找到引用源。

2=10.767,错误!未找到引用源。

3理想空载转速n0= U n/C E=1718.75r/min不变错误!未找到引用源。

N可见若在电枢电路中串入一外接电阻,相当于电枢电路电阻增加。

这时理想空载转速不变,机械特性的斜率增加,机械特性的硬度减小。

串入的电阻越大,人为特性的斜率越大,机械特性的硬度越小。

得到人为特性曲线如下:图4.3改变电枢电阻时的人为机械特性曲线4.4改变磁通时的人为机械特性曲线分别取磁通Φ1=0.5*phi NΦ2=0.75*phi NΦ3=1*phi NΦ4=1.25*phi N则对应理想空载转速n01=3437.5r/min,n02=2291.7r/min,n03=1718.75r/min,n04=1375r/min,对应的机械特性的斜率分别为r1=4.614,r2=2.051,r3=1.154,r4=0.738,以上可见,当磁通相应的减小或增大时,电动机的理想空载转速相应的增加或减小,机械特性的斜率相应的增加或减小,机械特性的硬度相应的减小或增加。

得到人为特性曲线如下:图4.4改变磁通时的人为机械特性曲线设计收获与体会通过为期两周的课程设计,使我更进一步的了解了电动机的工作原理及其启动过程,掌握了直流电动机的机械特性和启动方法,而且知道了三相异步电动机的直接启动方法和启动过程中各物理量的变化规律。

使我感觉到这次的电机与拖动课程设计给我们对于电动机这方面带来了很大的帮助,确实对我们的能力有所提高。

另外,通过自己上网查资料,还有和同学们在电子阅览室一起学习了很多知识,同时也遭遇了不少困难,但是通过我们的团结合作都一一克服了。

与此同时,我发现同学之间的团结协作,密切配合,各抒己见都发挥了至关重要的作用,使我明白了集体的重要性。

总之,这次的课程设计是我做的最成功的一次,把老师给我们布置的要求基本上都做到了,使我们感受到了成功的快乐,而且对于办公软件的使用也更加娴熟了,而且学到了更多的知识,包括MATLAB软件的使用,查阅资料,编辑公式和对报告手册排版的本领,这些东西对我以后的工作生活都是一笔宝贵的财富。

主要参考文献[1] 唐介. 电机与拖动 [M] (第二版). 北京: 高等教育出版社, 2010[2] 曾新红. 基于MATLAB的三相异步电机仿真分析[M]. 广州航海高等专科学校学报,2012[3] 边敏郭庆云. 基于SMULNK的直流电机拖动的仿真[J]. 北京印刷学院学报,2010,18(4);64-47[4] 李晓竹姚刚. 基于MATLAB/Simulink的BCDC直接转矩控制系统仿真[J]. 制造业自动化,2011,33(9):129-131[5] 王雪燕. 基于MATLAB的永磁外直线电机的设计[J]. 制造业自动化,2011,33(9):107-101[6] 刘凤春. 电机与拖动MATLAB仿真与学习指导[M]. 北京: 机械工业出版社, 2008[7] 潘晓晟. MATLAB电机仿真精华50例[M]. 北京: 电子工业出版社, 2007[8] 王正林. 精通MATLAB7.0[M]. 北京: 电子工业出版社, 2007[9] 贾秋玲. 基于MATLAB7.X/Simulink/Stateflow系统仿真、分析及设计[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 2006[10] 陈怀琛. MATLAB及在电子信息课程中的应用[M]. 北京: 电子工业出版社, 2006。

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