课程设计--基于MATLABsimulink的三相交流异步电机正转和反转建模

基于MATLAB/simulink的三相交流异步电机正转和反转建模与仿真

姓名：李鹏程

学号：031040525

专业：电气工程及其自动化

完成日期：2012年12月18日

[摘要] 在MATLAB/simulink环境下，设计和组合了三相交流异步电动机正转和反转的仿真模型。仿真结果证明了控制方法的有效性，并且为其他交流异步电动机的设计提供了基本的设计理论的简单构型。随着近年来电力电子工业和计算机科技的迅速发展，交流异步电动机赖于其结构简单，运行可靠，过载能力强，维护方便等优点逐渐应用于工业生产中的各个领域，并获得了广泛的接纳认可以及好评。笔者仅仅基于简单的模块进行建模与仿真，从仿真模型中得出与实际理论相符合的情况，最终达到理论与实践相结合的目的。

一：三相交流电源模块设置

以上为A项，相应的B、C两相相位分别改为120度、240度。二：异步电动机参数设计设置

转子以鼠笼式模块（squirrel-cage）进行连接，输出三相电流内部短路。参考坐标系选用静止坐标系（stationary）。

异步电机的一切参数设置基于国家工频。

三：分路器设置

其中包含：

（1）定子三相电流：is-a、is-b。is-c；

（2）转子三相电流：ir-a、ir-b、ir-c；

（3）转速n=wm/2pi;

（4）转矩Te;

这些量也是仿真中最后需要观察和分析的数据量。四：完整的三相交流异步电机simulink模型

异步电机simulink仿真模型

1：仿真中必须有powergui模块。其作用是：

（1）：可以显示系统稳定状态的电流和电压以及电路以及所有的状态变量值；（2）：为了执行仿真，其可以允许修改初始状态值；

（3）：可以执行负载的潮流计算，可以初始化包括三相电机在内的三相网络，三相电机的简化模型为同步电机或异步电机。即，其在本仿真中起到的作用。2：异步电动机模块，使用的是鼠笼式转子，输出三项电流再其内部短路，采用静止坐标系，有利于波形的观察和分析。

3：总线选择器（bus slecter）：一路总线输入后多路输出，方便波形的检测。

五：仿真结果及具体波形

（一）电机正转

异步电机正转仿真结果

1：示波器仿真的波形从上到下依次是转速、转矩，转子三相电流和定子三相电流。

2：对于转速，在工频下n=60f/p=1500转，与仿真结果一致，启动后稳定于额定转速。3：对于转矩，最后趋近于0，由于最终电磁功率没有输出。

4：对于定、转子三相电流：有明显的三相对称交流电源相位互差120度，最终由于没有了功率输出而趋近0.

（二）电机反转

只需将交流三相电源的其中两相互换一下相位，例如，A相变为120度，B相变为0度。就可以得到以下电机反转的仿真模型。图中明显看出的是转速从正的变为负的，但数值上依然是额定转速1500转/分。

六：结语

MATLAB/simulink环境是一种良好的系统仿真工具软件。笔者设计的只是简单地三相交流异步电机仿真模型，还可以根据实际情况进行修改。最后感谢陈坤燚老师的指导和班级同学的热心帮助，让我真真正正地从中学到了很多东西，并一生受用。

七、；参考文献

[1] 汤蕴璆第四版电机学机械工业出版社

[2] 薛定宁陈阳泉基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术及应用清华大学出版社

[3] 王立宁乐光新詹菲MATLAB与通信仿真人民邮电出版社