电机大作业MATLAB仿真电机特性曲线.docx

1、电机大作业MATLAB仿真电机特性曲线电机大作业 专业班级：电气XXXX 姓 名：XXX 学 号：XXX 指导老师： 威一、研究课题（来源：教材习题4-18）有一台三相四极的笼形感应电动机，参数为、（联结）、。电动机的机械损耗，额定负载时杂散损耗，试求额定负载时的转差率、定子电流、定子功率因数、电磁转矩、输出转矩和效率。二、编程仿真根据T形等效电路：运用MATLAB进行绘图。MATLAB文本中，。定子电流I11，定子功率因数Cosangle1，电磁转矩Te，效率Xiaolv。1. 工作特性曲线绘制MATLAB文本：R1=0.715;X1=1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X

2、2=3.03;pjixiesunhao=139;pzasansunhao=320;p=2;m1=3;ns=1500;PN=17000;UN=380;fN=50;Z1=R1+j*X1;Zm=Rm+j*Xm;for i=1:2500 s=i/2500; n0=ns*(1-s); Z2=R2/s+j*X2; Z=Z1+Zm*Z2/(Zm+Z2); U1=UN; I1=U1/Z; I110=abs(I1); Angle1=angle(I1); Cosangle10=cos(Angle1); P1=3*U1*I110*Cosangle10; I2=I1*Zm/(Zm+Z2); Pjixie=m1*(ab

3、s(I2)2*(1-s)/s*R2; V=(1-s)*pi*fN; Te0=Pjixie/V; P20=Pjixie-pjixiesunhao-pzasansunhao; Xiaolv0=P20/P1; P2(i)=P20; n(i)=n0; I11(i)=I110; Cosangle1(i)=Cosangle10; Te(i)=Te0; Xiaolv(i)=Xiaolv0; hold on;endfigure(1)plot(P2,n);xlabel(P2W);ylabel(nrpm);figure(2)plot(P2,I11);xlabel(P2W);ylabel(I1A);figure(3

4、)plot(P2,Cosangle1);xlabel(P2W);ylabel(gonglvyinshu);figure(4)plot(P2,Te);xlabel(P2W);ylabel(TeNm);figure(5)plot(P2,Xiaolv);xlabel(P2W);ylabel(xiaolv); （1）转速特性（2）定子电流特性（3）定子功率因数特性（4）电磁转矩特性（5）效率特性2. 机械特性曲线绘制1.改变U1值，实现降压调速：U1=（380,330,260,200,150V）MATLAB文本：R1=0.715;X1=1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.0

5、3;pjixiesunhao=139;pzasansunhao=320;m1=3;p=2;ns=1500;PN=17000;UN=380;fN=50;Z1=R1+j*X1;Zm=Rm+j*Xm;U11=380;U12=330;U13=260;U14=200;U15=150;for k=1:1:5 if k=1 U1=U11; elseif k=2 U1=U12; elseif k=3 U1=U13; elseif k=4 U1=U14; else U1=U15 end for i=1:1:2500 s=i/2500; n0=ns*(1-s); Z2=R2/s+j*X2; Z=Z1+Zm*Z2/

6、(Zm+Z2); I1=U1/Z; I2=I1*Zm/(Zm+Z2); Pjixie=m1*(abs(I2)2*(1-s)/s*R2; V=(1-s)*pi*fN; Te0=Pjixie/V; n(i)=n0; Te(i)=Te0; end plot(Te,n); hold on;endxlabel(TeNm);ylabel(nrpm); 降压调速时，临界转差率不变。2.采用恒E1/f1控制，f1=（50,40,30,20,10Hz）先求额定负载下转速：由转速特性可知时，。MATLAB文本：R1=0.715;X1=1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.03;pjixi

7、esunhao=139;pzasansunhao=320;m1=3;p=2;PN=17000;UN=380;fN=50;nN=1470;ns=60*fN/p;sN=1-nN/ns;Z1=R1+j*X1;Zm=Rm+j*Xm;Z2N=R2/sN+j*X2;Zmeq=Zm*Z2N/(Zm+Z2N);E1N=abs(UN*Zmeq/(Z1+Zmeq);f11=50;f12=40;f13=30;f14=20;f15=10;for k=1:1:5 if k=1 f1=f11; elseif k=2 f1=f12; elseif k=3 f1=f13; elseif k=4 f1=f14; else f1

8、=f15 end for i=1:1:2500 s=i/2500; ns=60*f1/p; X21=X2*(f1/fN); n0=ns*(1-s); Z21=R2/s+j*X21; E1=E1N*f1/fN; I2=E1/(abs(Z21); Pjixie=m1*I22*(1-s)/s*R2; V=(1-s)*pi*f1; Te0=Pjixie/V; n(i)=n0; Te(i)=Te0; end plot(Te,n); hold on;endxlabel(TeNm);ylabel(nrpm) 当恒磁通变频时，最大转矩不变。3.采用恒U1/f1控制，基频之下：f1=（50,40,30,20,1

9、0Hz）MATLAB文本：R1=0.715;X1=1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.03;pjixiesunhao=139;pzasansunhao=320;m1=3;p=2;PN=17000;UN=380;fN=50;nN=1470;f11=50;f12=40;f13=30;f14=20;f15=10;for k=1:1:5 if k=1 f1=f11; elseif k=2 f1=f12; elseif k=3 f1=f13; elseif k=4 f1=f14; else f1=f15 end for i=1:1:2500 s=i/2500; ns=60*f

10、1/p; n0=ns*(1-s); X11=X1*(f1/fN); X21=X2*(f1/fN); Xm1=Xm*(f1/fN); Z1=R1+j*X11; Zm=Rm+j*Xm1; Z2=R2/s+j*X21; Z=Z1+Zm*Z2/(Zm+Z2); U1=UN*(f1/fN); I1=U1/Z; I2=I1*Zm/(Zm+Z2); Pjixie=m1*(abs(I2)2*(1-s)/s*R2; V=(1-s)*pi*f1; Te0=Pjixie/V; n(i)=n0; Te(i)=Te0; end plot(Te,n); hold on;endxlabel(TeNm);ylabel(nrp

11、m);随着频率减小，最大转矩变小。4.采用恒U1/f1控制，基频之上：f1=（50,60,70,80,90Hz）MATLAB文本：R1=0.715;X1=1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.03;pjixiesunhao=139;pzasansunhao=320;m1=3;p=2;PN=17000;UN=380;fN=50;nN=1470;f11=50;f12=60;f13=70;f14=80;f15=90;for k=1:1:5 if k=1 f1=f11; elseif k=2 f1=f12; elseif k=3 f1=f13; elseif k=4 f1=f

12、14; else f1=f15 end for i=1:1:2500 s=i/2500; ns=60*f1/p; n0=ns*(1-s); X11=X1*(f1/fN); X21=X2*(f1/fN); Xm1=Xm*(f1/fN); Z1=R1+j*X11; Zm=Rm+j*Xm1; Z2=R2/s+j*X21; Z=Z1+Zm*Z2/(Zm+Z2); U1=UN; I1=U1/Z; I2=I1*Zm/(Zm+Z2); Pjixie=m1*(abs(I2)2*(1-s)/s*R2; V=(1-s)*pi*f1; Te0=Pjixie/V; n(i)=n0; Te(i)=Te0; end plot(Te,n); hold on;endxlabel(TeNm);ylabel(nrpm);基频之上，根据转矩公式，最大转矩先是反比于频率的一次方，然后反比于频率的二次方。3、总结通过这次研究性学习我受益匪浅，其中最大的收获就是MATLAB软件的绘图功能，知道如何编写程序绘制二维曲线。另外，我更进一步的理解了感应电动机运行特性曲线的走势和原因，有助于我对感应电动机的工作原理进一步的认识。降压调速和变频变频调速是感应电机应用的很重要的一部分，对其深入的了解是为之后在电气领域工作打好基础。