电机与拖动课程设计报告

《电机与电力拖动基础》课程设计报告

专业： 电气工程及其自动化

班级： （三）班

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课题1 直流电动机起动与调速设计

（一）课题设计原理

直流电机是电机的主要类型之一。直流电动机以其良好的启动性和调速性能著称，直流发电机供电质量较好，常作为励磁电源。与交流电机相比直流电机的结构较复杂，成本较高，可靠性较差，使它的应用受到。近年来，与电力电子装置结合而具有直流电机性能的电机不断涌现，使直流电机有被取代的趋势。尽管如此，直流电机仍有一定的理论意义和实用价值。

直流电动机的励磁方式不同会使直流电动机的运行性能产生很大差异。按照励磁方式的不同，直流电动机可分为他励、并励、串励、复励电动机。 直流电动机的机械特性是指电动机处于稳态运行时，电动机的转速与电磁转矩之间的关系：nf(Tem)。 电力拖动系统的调速可以采用机械调速、电气调速或二者配合调速。通过改变传动机构速比进行调速的方法称为机械调速；通过改变电动机参数进行调速的方法称为电气调速。改变电动机的参数就是人为地改变电动机的机械特性，使工作点发生变化，转速发生变化。调速前后，电动机工作在不同的机械特性上，如果机械特性不变，因负载变化而引起转速的变化，则不能称为调速。

当电磁转矩与转速的方向相同时，电机运行于电动机状态，当电磁转矩与转速方向相反时，电机运行于制动状态。

（二）直流他励电动机的机械特性

电动机的机械特性分为固有机械特性和人为机械特性。

固有机械特性是当电动机的电枢工作电压和励磁磁通均为额定值，电枢电路中没有串入附加电阻时的机械特性，其方程式为：

固有机械特性如下图曲线所示，由此可知他励直流电动机固有机械特性较“硬”。

他励直流电动机串电阻时的机械特性

人为机械特性是人为地改变电动机电路参数或电枢电压而得到的机械特性，即改变公式（1-1）中的参数所获得的机械特性，一般只改变电压、磁通、附加电阻中的一个，他励电动机有下列三种人为机械特性。

1、增加电枢电路电阻时的人为特性； 2、降低电枢电压时的认为特性； 3、减小励磁电流时的认为特性。

（三）直流他励电动机的起动

1、直流他励电动机为什么不能直接起动？

①、起动开始时：n=0,Ea=CeΦn=0;

②、电枢电流：Ia=(U-Ea)/Ra=U/Ra Ra一般很小。 这样大的起动电流会引起后果：

①、电机换向困难，产生严重的火花；

②、过大转矩将损坏拖动系统的传动机构和电机电枢； ③、供电线路产生很大的压降。变频器整流回路的启动电阻

结论：因此必须采取适当的措施起动电流，除容量极小的电机外，绝不允许直接起动

2、直流他励电动机的起动方法： ①、降低电枢电压起动：

起动时加上励磁电压，保持励磁电流为额定值不变，电枢电压从零逐渐升高至额定值。

优点：起动平稳，起动过程中的能量损耗小。易于实现现代化。 缺点：初期投资大。（这种方法适用于电动机的直流电源是可调的。） ②、增加电枢电阻起动：

额定功率较小的电机可以采用在电枢电路内串联起动变阻器的无级方法起动。启动前先把启动变阻器调到最大值不变，加上励磁电压，保持励磁电流为额定值不变。再接通电枢电源，电动机开始起动。随着转速的升高，逐渐减小起动变阻器的电阻，直到全部切除。

额定功率较大的电动机一般采用分级起动的方法，以保证起动过程中既有比较大的起动转矩，又使起动电流不超过允许值。

分级起动步骤：

1）串联起动电阻Rst1和Rst2起动：

起动前开关S1和S2断开，使得电枢电路中串入电阻Rst1和Rst2，加上电枢电路自身的电阻R0，电枢电路的总阻值为R2=Ra+Rst1+Rst2，这时起动电流为：I=U/R2=U/(Ra+Rst1+Rst2)，加上励磁电压Uf，保持励磁电流If为额定值不变，然后加上电枢电压Ua，这时电动机的机械特性如图（b）中的的人为特性a。由于起动转矩T1远大于负载转矩TL，电动机拖动生产机械开始起动，工作点沿人为特性a由a1点向a2点移动。 2）切除起动电阻Rst2： 当工作点到达a2点，即电磁转矩T等于切换转矩T2时，合上开关S2，

切除起动电阻Rst2，电枢电路的总电阻变为

R2=Ra+Rst1

这时电动机的机械特性变为人为特性b，切除Rst2的瞬间，转速来不及改变，工作点有特性a上的a2点平移到b上的b1，使这时的电磁转矩T仍等于T1，电动机继续加速，工作点沿特性b由b1点向b2点移动。 3）切除起动电阻Rst1：

当工作点到达b2点，即电磁转矩T又等于切换转矩T2时，合上开关

S1,切除起动电阻Rst1，电枢电路的总阻值变为

R2=Ra

机械特性变为固有特性c。工作点由b2点平移至c1点，使得这是的电磁转矩T仍正好等于T1，电动机继续加速，工作点沿人为特性c由c1点经c2点，最后稳定运行在p点。整个起动过程结束。

3、串电阻起动电阻的计算：

①. 选择起动电流I1切换电流I2

为保证与起动转矩T1对应的起动电流I1不会超过允许的最大电枢电流Iamax，选择

I1=(1.5～2.0)IaN

对应的起动转矩

T1=（1.5～2.0）TN

为保证一定的加速转矩，减少起动时间，一般选择切换转矩为

T2=（1.1～1.2）TL

若TL未知，可用TN代替。对应的切换电流I2为

I2=(1.1～1.2)IL

②. 求出起切电流（转矩）比β β= I1/ I2 ③. 求出电动机的电枢电流Ra

Ra可以通过实测或者通过铭牌上提供的额定值进行估算，由于在忽略T0 的情况下，P2=Pe=EIa,因此，在额定状态下运行时，

E= PN/ IaN Ra=(UaN-PN/IaN)/IaN

④. 求出起动似的电枢总电阻Rm m级起动是电视起动总电阻为

Rm=UaN/I1

⑤. 求出起动级数m

m的计算公式 m=lg(Rm/Rn)/lgβ

⑥. 重新计算β，校验I2是否在规定范围之内，若m是取相近整数，则需重新计算β。计算β的公式为

求出各级总电阻

R0=Ra

R1=βR0=βRa

Ra=βR1=βR0=βRa „„

求出各级起动电阻

Rst1=R1-R0=R1-Ra Rst2=R2-R1 „„

Rstm=Rm-Rm-1

（四）直流他励电动机的调速

由直流他励电动机的机械特性方程可得它的调速方法有以下三种：

1、改变电枢电阻调速：

即在电枢电路中串联一个调速变阻器。。即可改变电枢电路的总电阻，从而改变电动机的转速。改变调速电阻器的电阻值 调速性能：

a、调速方向是往下调；b、为有级调速；c、调速的稳定性差，因为电阻增加后。机械特性硬度降低，静差率增大；d、调速的经济性差；e、调速范围不大，因受低速时静差率的；f、调速允许的负载为恒转矩负载。

当电枢回路串入电阻R时，电动机的机械特性的斜率将增大，电动机和负载

的机械特性的交点将下移，即电动机稳定运行转速降低。机械特性图如a图所示：

a、串电阻时的机械特性图

如图a中串入的电阻R2>R1,交点A2的转速n2低于交点A1的转速n1，它们都比原来没有外串电阻的交点A的转速n低。

电枢回路串电阻调速方法的优点是设备简单，调节方便，缺点是调速范围小，电枢回路串入电阻后电动机的机械特性变“软”，使负载变动时电动机产生较大的转速变化，即转速稳定性差，而且调速效率较低

2、改变电枢电压调速：

当保持他励直流电动机磁通为额定值和电枢回路电阻不变时，降低电枢电压，可以改变电动机的转速。 调速性能：

a、调速方向是往下调；b、可以实现平滑的无级调速；c、随着电压的减小，转速的降低，稳定性会逐渐变差；d、调速的经济性方面初期投资大，但是运行费用不大；e、调速的范围大，远比第一种方法大；f、调速时允许的负载为恒转矩负载。

他励直流电动机的电枢回路不串接电阻，由一可调直流电源向电枢供电，最高电压不应超过额定电压。励磁绕组由另一电源供电，一般包保持励磁磁通为额定值。电枢电压不同时，机械特性图如b图所示：

b、改变电枢电压时的机械特性图

从图b中可以看出，当电枢电源电压为额定值时，电动机和负载的机械特性

的交点为A，转速为n；电压降到U1后，交点为A1,转速为n1；电压为U2，交点为A2，转速为n2；电压为U3，交点为A3，转速为n3；电枢电源电压越低，转速也越低。同样，改变电枢电源电压调速方法的范围也只能在额定转速与零转速之间调节。

3、改变励磁电流调速：

他励直流电机电枢电流电压不变，电枢回路也不串接电阻，在电动机拖动负载转矩不很大（小于额定转矩）时，在励磁电路中串联一个调速变阻器，当变阻器电阻增加时，励磁电流减小，励磁磁通也随之减小，可使电动机的转速提高。 调速性能：

a、调速方向是往下调，因为励磁电流不能超过其额定值，因此只能减小励磁电流，从而使磁通减小，转速上升；b、调速平滑性好，可以实现无级调速； c、调速的稳定性好，虽然励磁电流减小时，机械特性硬度下降，但因理想空载转速增加，静差率不变；d、调速的经济性好；e、调速范围不大，最高转速一般只能到额定转速的1.2-2倍；f、调速时允许的负载是恒功率负载。

C、改变励磁电流时的机械特性图

从图c中可以看出，当励磁磁通为额定值ΦN时，电动机和负载的机械特性的交点为A,转速为n，励磁磁通减少为Φ2时，理想空载转速增大，同时机械特性斜率也变大，交点为A2,转速为n2;励磁电流减少为Φ1，交点为A1，转速为n1。弱磁调速的范围是在额定转速与电动机的所允许最高转速之间进行调节，至于电动机所允许最高转速值是受换向与机械强度所，一般约为1.2m左右，特殊设计的调速电动机，可达3 nN 或更高。

（五）直流他励电动机起动与调速实验设计方案

1、实验设备：

2、设计原理图：

直流他励电动机接线

3、选用的电动机与测功机：

4、直流他励电动机串电阻起动设计计算： ①. 选择起动电流I1和I2

起动电流I1=（1.5～2.0）IN=（1.5～2.0）1.20=（1.8～2.4）A

取I1=2A;

I2=(1.1～1.2) IN=(1.1～1.2)1.20=(1.32～1.44)A 取I2=1.2A

②.求出起动电流比β

β=I1/I2=2A/1.2A=1.7

③．求出电动机的电枢电路电阻Ra

Ra=[UaN-(PN/IaN)]/IaN=[220-(185/1.2)]/1.2=.9Ω 求出起动时的电枢总电阻Rm

Rm= UaN/ I1=220/2=110Ω 求出起动级数m

m=[lg (Rm/ Ra)]/(lgβ)=[lg（110/.9）]/lg1.7=1.302 取m=2

④．重新计算β并校验I2 β=1.42

I2= I1/β=2/1.42=1.41A （I2在规定范围内） ⑤.求出各级起动电阻

R0=Ra=.9Ω

R1=βR0=1.42×.9=77.96Ω R2=βR1=1.42×77.96=110.7Ω ⑥.求出各级起动电阻

Rst1=R1-R0=77.96-.9=23.06Ω Rst2=R2-R1=110.7-77.96=32.74Ω 5、实验接线图：

6、实验步骤： ①选择仪器：

电压量程的选择如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为1000V量程档。

电流量程的选择因为直流并励电动机的额定电流为1.2A，测量电枢电流的电表A3可选用直流电流表的5A量程档；额定励磁电流小于0.16A，电流表A1选用200mA量程档。

变阻器的选择变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定，电枢回路R1可选用D44挂件的90Ω与90Ω串联电阻,磁场回路Rf1可选用D44挂件的900Ω与900Ω串联电阻。 ②他励直流电动机的起动准备：

按原理图接线。图中直流他励电动机M用DJ15，其额定功率PN=185W，额定电压UN=220V，额定电流IN=1.2A,额定转速nN=1600r/min,额定励磁电流IfN＜0.16A。校正直流测功机MG作为测功机使用，TG为测速发电机。直流电流表选用D31。Rf1用可调电阻器D44中的900Ω与900Ω电阻串联，使Rf1的阻值等于1800Ω，作为他励直流电动机励磁回路串接的电阻。Rf2选用可调电阻器D42中的900Ω与900Ω电阻串联，使Rf2的阻值等于1800Ω，作为MG励磁回路串接的电阻。R1选用可调电阻器D44中的90Ω与90Ω电阻串联，使R1的阻值等于180Ω，作为他励直流他励电动机的起动电阻，R2选用可调电阻器D42中的900Ω与900Ω并联后再与可调电阻器D41中的6个90Ω电阻互串联，作为MG的负载电阻。

接好线后，检查M、MG及TG之间是否用联轴器直接联接好。 ③他励直流电动机的起动与调速：

检查按原理图的接线是否正确，电表的极性、量程选择是否正确，电动机励磁回路接线是否牢靠。

将电动机电枢串联起动电阻R1、测功机MG的负载电阻R2、及MG的磁场回路电阻Rf2调到阻值最大位置，M的磁场调节电阻Rf1调到最小位置，断开开关S，并断开控制屏下方右边的电枢电源开关，并将控制屏上电枢电源„电压调节‟旋钮调至最小，作好起动准备。

开启控制屏上的电源总开关，按下其上方的“开”按钮，接通其下方左边的励磁电源开关，观察M及MG的励磁电流值，调节Rf2使If2（电流表A2）于校

正值（100mA）并保持不变，再接通控制屏右下方的电枢电源开关，调节控制屏上电枢电源„电压调节‟旋钮，使电动机M起动。

M起动后观察转速表指针偏转方向，应为正值。（若不正确，先关断电枢电源开关，再关断励磁电源开关，用励磁电源极性对调来纠正转向，重复步骤（1）（2），使电动机M起动。）电动机M起动后，调节控制屏上电枢电源电压为220伏。减小起动电阻R1阻值，直至短接。

合上校正直流测功机MG的负载开关S，调节输入电压值，记录电枢电流I，励磁电流If，转速n的值，并由此计算出转矩T。记录于表6-1中。

调节他励电动机电枢回路的电阻R1，记录转速n于表6-2中。 调节励磁回路的电阻Rf1，测转速n，记录于表6-3中。

6、实验数据如下表

表6-1

表6-2

表6-3

（六）实验思考

1、如何实现直流电动机的正反转？

答：①电枢反接法，即保持励磁绕组的端电压极性不变，通过改变电枢绕组端电压的极性使电动机反转； ②励磁绕组反接法，即保持 电枢绕组端电压的极性不变，通过改变励磁绕组端电压的极性使电动机调向。当两者的电压极性同时改变时，则电动机的旋转方向不变。

他励和并励直流电动机一般采用电枢反接法来实现正反转。他励和并励直流电动机不宜采用励磁绕组反接法实现正反转的原因是因为励磁绕组匝数较多，电感量较大。当励磁绕组反接时，在励磁绕组中便会产生很大的感生电动势．这将会损坏闸刀和励磁绕组的绝缘。

串励直流电动机宜采用励磁绕组反接法实现正反转的原因是因为串励直流

电动机的电枢两端电压较高，而励磁绕组两端电压很低，反接容易，电动机车常采用此法。

2、如何实现发电机的极性改变?

答：一种是改变绕线方向，一种是改变电动机转向。两者不可同时改变，如果都变了，就相当于没变。

课题2 三相变压器参数测定试验设计

（一） 课题设计原理

变压器是用来变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。变压器的工作原理是建立在电磁感应原理基础之上的。变压器铁芯内产生的总磁通分为两个部分，其中主磁通应电势

，磁通

是以闭合铁心为路径，它同时匝链原、副绕组，分别感

是变压器传递能量的主要因素。还有另一部分磁通通过非

磁性物质而形成闭合回路，变压器负载运行时，原、副方都存在这部分磁通，分别用

和

表示。而变压器空载运行时仅原方有

，这部分磁通属于非工

和

作磁通，其量值约占总磁通的，故把这部分磁通称为漏磁通。漏磁通

和

分别单独匝链变压器的原绕组和副绕组，并在其中感应电势。实际

变压器中既有磁路问题又有电路问题，这样将会给变压器的分析、计算带来困难。为此，对变压器的电压、电流和电势的关系进行等值变换（即折算），可将同时具有电路和磁路的问题等值简化为单一的电路问题，以便于计算。图为双绕组变压器的“型”等值电路。变压器的参数即为图中的

等。因此，等值电路中所有参数包括各电压、电流、电势的值均为单相数值。变压器归算的基本方程式为：

式中

分析变压器性能的方法通常使用等效电路、方程式和相量图。一般若作定性分析，用相量图较方便；若作定量计算，则用等值电路较方便，故通常就是利用等效电路来求取变压器在不同负载时的效率、功率因数等指标的。

要得到变压器的等效电路，一般是通过变压器的空载实验和负载损耗实验（也叫短路实验），再经计算而得出其参数的。

由变压器空载实验，可以测出变压器的空载电流和铁心损耗，以及变压器的变比，再通过计算得到变压器励磁阻抗。空载时变压器的损耗主要由两部分组成，一部分是因为磁通交变而在铁心中产生的铁耗绕组中产生的铜耗

，另一部分是空载电流

在原

。由于空载电流数值很小，此时铜耗便可以略去，

而决定铁耗大小的电压可达到正常值，故近似认为空载损耗就是变压器的铁耗。空载实验为考虑安全起见，一般都在低压侧进行，若要得到折算到高压侧的值，还需乘以变比平方。

由变压器负载损耗实验可以测出变压器阻抗电压损耗

、短路电流

和变压器铜

。再通过一些简单计算可求出变压器一次和二次侧绕组的电阻和漏电抗。

负载损耗实验时的损耗也由两部分组成，一部分是短路电流在一次和二次侧绕组中产生的铜耗

，另一部分是磁通交变而产生的铁耗

。由于

短路实验所加电压很低，因此这时铁心中磁通密度很低，故铁心损耗可以略去，而决定铜耗大小的电流可达正常值，所以近似认为负载损耗就是变压器铜耗。 电力供电系统为三相电，所以我们多用的是三相变压器，三相变压器铭牌上的额定电压

、

和额定电流

、

分别指线电压和线电流的数值，所

。

以三相双绕组变压器的额定容量为

（二） 课题设计方案 （室温：4°C）

1、实验设备

2、空载实验：

2-1 空载实验原理图

2-2 空载实验接线图

实验步骤：

实验线路如图2-2低压侧经调压器和开关接至电源，高压侧开路。 接线无误后，调压器输出调零，闭合S1和S2，调节调压器使输出电压为 压测额定电压31.8V，记录该组数据于表4-1中，然后逐次改变电压，在（1.2～0.5）UN的范围内测量三相空载电压、电流及功率，共测取7～9组数据，记录于表4-1中。 3、短路实验

3-1短路试验原理图

3-2 短路实验接线图

实验步骤：

变压器低压侧用较粗导线短路，高压侧通以低电压。

按图3-2接线无误后，将调压器输出端可靠地调至零位。闭合开关S1和S2，监视电流表指示，微微增加调压器输出电压，使电流达到高压侧额定值 ，缓慢调节调压器输出电压，使短路电流在（1.1～0.5）In（In=0.4A）的范围内， 测量三相输入电流、三相功率和三相电压，共记录5～7组数据，记录于表4-2中。

4、实验数据如下表：

表4-1

由上表得出空载特性曲线如下图： ①U0L =f(I0L)：

②P0=f(U0L)：

③cosφ0=f(U0L)：

表4-2

由上表得出短路特性曲线如下图： ①UKL=f(IKL)：

②PK=f(IKL)：

③cosφK=f(IKL)：

（三）相关计算

1、从空载特性数据表查出对应于U0L=UN时的I0L和P0值，并由下式求取激磁参数：

U0L=UN=31.8V I0L=0.026A P0=0.9KW

P得到rm= 02 =443.8Ω

3I0 Zm=U0L22=706.14 XmZm=9.25 rm3I0L 2、从短路特性数据表查出对应于IKL=IN时的UKL和PK值，并由下式算出实验环境温度θ℃时的短路参数：

IKL=IN =0.4A UKL =18.37V PK=3.7W

P7.71Ω 得到rK'K23IKZ 

'

XK  'KUKIK 

UKL 26.51 3IKL'2'2ZKrK 25.36

又因为室温是4°C， 所以换算后为：

' rK'(75°c)=10Ω ZK(75°c)=27.26

（四）实验思考

1、三项变压器的功率是如何分配的，在什么时候效率最高？

答：①变压器从电源输入的有功功率P1和向负载输出的有功功率P2可分别为：

P1=U1I1COSφ1 P2=U2I2COSφ2

两者之差为变压器的损耗ΔP，它包括铜损耗PCu和铁损耗PFe两部分，即

ΔP=PCu +PFe

②当PCu =Pfe时求得最大效率时负载系数βmax为 βmax=（P0/Ps）开根号

课题3 利用MATLAB软件完成变压器及电机仿真

一、变压器负载运行仿真设计

1、变压器负载运行仿真设计程序代码如下： SN=10e3;U1N=380;U2N=220;r1=0.14;r2=0.035; x1=0.22;x2=0.055;rm=30;xm=310;ZL=4+j*3; I1N=SN/U1N;

I2N=SN/U2N;k=U1N/U2N; Z1=r1+j*x1;

rr2=k^2*r2;xx2=k^2*x2;

ZZ2=rr2+j*xx2; ZZL=k^2*ZL; Zm=rm+j*xm;

Zd=Z1+1/(1/Zm+1/(ZZ2+ZZL)); U1I=U1N; I1I=U1I/Zd;

E1I=(U1I-I1I*Z1); I22I=E1I/(ZZ2+ZZL); I2I=k*I22I;

U22I=I22I*ZZL; U2I=U22I/k;

cospsi1=cos(angle(Zd)); cospsi2=cos(angle(Z1));

p1=abs(U1I)*abs(I1I)*cospsi1; p2=abs(U2I)*abs(I2I)*cospsi2; eat=p2/p1; ImI=E1I/Zm;

pFe=abs(ImI)^2*rm; pcu1=abs(I1I)^2*r1; pcu2=abs(I2I)^2*r2; disp(abs(I1I)); disp(abs(I2I)); disp(abs(U2I)); disp(cospsi1); disp(p1); disp(cospsi2); disp(p2); disp(eat);

disp(abs(ImI)); disp(pFe); disp(pcu1); disp(pcu2);

2、仿真运行结果为：、 原边电流=25.5752

副边电流=42.7447 副边电压=213.7237 原边功率因数=0.7725 原边电流=7.5072e+003 副边功率因数=0.5369 副边功率=4.9047e+003 效率=0.6533 励磁电流=1.1998

铁损耗= 43.1836 原边铁损耗=91.5725 副边铜损耗=63.94

二、他励直流电动机的转矩特性仿真设计

1、他励直流电动机的转矩特性仿真设计程序如下： % 直流电动机转矩特性分析

% 将该函数定义为dc_mo_tor(dc_motor_torque)

%-------------------------------------------------------------------------- % 下面输入电机基本数据： Cm=10;Ra=1.8;k=.1;k1=.2;

% 下面输入750转／分钟时的空载特性试验数据(Ifdata是励磁电流,Eadata是感应电势)： Ia=0:.01:15;

%------------------------------------------------------------------------- % 计算他励电动机外特性 Temt=Cm*k*Ia; plot(Ia,Temt,'r') xlabel('Ia[A]')

ylabel('Tem[N.M]')

%--------------------------------------------------------------------------

2、他励直流电动机转矩特性仿真结果：

分析:从图中可以看出，他励直流电动机的转矩特性成线性变化。

三、他励直流电动机的起动仿真设计

1、他励直流电动机起动仿真设计电路：

2、仿真结果

电压[V]

转速[r/min]

电流[A]

转矩[T.m]

3、仿真结果分析：

直流电机的软启动采用在电源后接一个电容，由于电容电压不能突变，加到电机上的电压也是连续不变化的。由图可知当变化到一定程度时将保持不变。同时，单纯通过电容软启动往往只适应于功率很小的电机，而且起动电流仍然很大，会对电机产生不利影响。

四、三相异步电动机的机械特性仿真设计

1、三相异步电动机的机械特性仿真设计程序代码： % 三相异步电动机的机械特性 %定义为inductor_motor(xiugai)

clc clear

% 下面输入电动机参数 U1=220/sqrt(3); Nphase=3; P=2; fN=50; R1=0.095; X1=0.680; X2=0.672; Xm=18.7;

%下面计算电机同步速度 omegas=2*pi*fN/P; nS=60*fN/P;

%下面是转子电阻的循环数值 for m=1:5 if m==1 R2=0.1; elseif m==2 R2=0.2; elseif m==3 R2=0.5; elseif m==4 R2=1.0; else

R2=1.5; end

%下面是转差率计算 for n=1:2000 s(n)=n/2000;

Tmech=Nphase*P*U1*2*R2/s(n)/omegas/[(R1+R2/s(n))^2+(X1+X2)^2]; %绘图

plot(s(n),Tmech) hold on end hold on end hold on end hold on end hold on end hold

xlabel('转差率') ylabel('电磁转矩')

2、三相异步电动机的机械特性仿真结果：

分析：在定子电压，频率和其它参数固定，而负载不断变化时，电磁转矩和转速之间的函数关系就是机械特性。根据所给程序，输入到工作窗口，运行，可得到机械特性曲线。

五、三相异步电动机的调速仿真设计

1、三相异步电动机的调速仿真设计电路：

2、仿真结果：

转子电流[A]