MATLAB电机拖动课程设计分析.docx

1、MATLAB电机拖动课程设计分析、程序仿真图：（1）、变压器空载运行变压器空载运行仿真图（2）、变压器负载运行程序如下：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=k2*r2;xx2=k2*x2;ZZ2=rr2+j*xx2;ZZL=k2*ZL;Zm=rm+j*xm;Zd=Z1+1/(1/Zm+1/(1/ZZ2+ZZL);U11=U1N;I11=U11/Zd;E11=-(U11-I11*Z

2、1);I221=E11/(ZZ2+ZZL);I21=k*I221;U221=I221*ZZL;U21=U221/k;cospsi1=cos(angle(Zd);cospsi2=cos(angle(ZL);P1=abs(U11)*abs(I11)*cospsi1;P2=abs(U21)*abs(I21)*cospsi2;eta=P1/P2;ImI=-E11/Zm;pFe=abs(ImI)2*rm;pcu1=abs(I11)2*r1;pcu2=abs(I21)2*r2;disp(原边电流=),disp(abs(I11)disp(副边电流=),disp(abs(I21)disp(副边电压=),dis

3、p(abs(U21)disp(原边功率因素=),disp(cospsi1)disp(原边功率=),disp(P1)disp(副边功率因素=),disp(cospsi2)disp(副边功率),disp(P2)disp(效率=),disp(eta)disp(励磁电流=),disp(abs(ImI)disp(铁损耗=),disp (pFe)disp(原边铜损耗=),disp(pcu1)disp(副路铜损耗=),disp(pcu2)（3）、直流电动机的转矩特性程序如下：Cm=10;Ra=1.8;k=.1;k1=.2;Ia=0:.01:15;Temb=Cm*k1*Ia;plot(Ia,Temb,k)ho

4、ld onaxis(0,20,0,60)Temc=Cm*k*Ia.2;plot(Ia,Temc,b)hold on Temt=Cm*k*Ia;plot(Ia,Temt,r)xlabel(IaA)ylabel(TemcN/m)（4）、直流电动机的机械特性程序如下：U=220;Ra=0.17;p=2;N=398;a=1;psi=0.0103;Cpsi=0.0013;Te=0:0.1:5;Ce=p*N/60/a;Cm=p*N/2/pi/a;n=U/Ce/psi-Ra*Te/Ce/Cm/psi2;subplot(2,1,1)plot(Te,n,k)hold on C1=1/Ce*(Cm/Cpsi).5

5、;C2=1/Ce/Cpsi;n=C1*U*(Te+.001).(-.5)-C2*Ra;subplot(2,1,2)plot(Te,n,b)hold onaxis(0,5,0,60000)（5）、直流电动机软启动直流电动机软启动的仿真图（6）他励直流电动机的调节电枢电压调速：仿真图：他励电动机的调压调速仿真图（7）、直流电动机的能耗制动制动前的模型图：直流电动机的能耗制动前的仿真图制动后的仿真模型图：直流电动机能耗制动后的仿真图（8）、三相异步电动机的机械特性仿真程序如下：clcclearU1=220/sqrt(3);Nphase=3;P=2;fN=50;R1=0.095;X1=0.680;X2

6、=0.672;Xm=18.7;omegas=2*pi*fN/P;nS=60*fN/P;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 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;plot(s(n),Tmech)hold onendhold onendhold onendhold onendhold onendhold onxl

7、abel(转差率)ylabel(电磁转矩)（9）、三相异步电动机的串电阻启动三相异步电动机的串电阻启动仿真图（10）、三相异步电动机的调压调速 三相异步电动机的调压调速仿真图（11）、三相异步电动机的反转 三相异步电动机的反转仿真图（12）、三相异步电动机的能耗制动：三相异步电动机的能耗制动前的仿真图三相异步电动机的能耗制动后的仿真图、运行结果：（1）、变压器空载运行：电压波形图 电流波形图空载输出波形图结果分析：通过显示波形可以看出，该空载实验中的电压和电流都趋于饱和状态，即完整的正弦波形图。说明，该实验的变压器是饱和变压器，没有出现电流畸变。（2）、变压器负载运行：运行结果如下：原边电流=

8、24.8328副边电流= 42.8795副边电压=214.3976原边功率因素=0.9362原边功率= 8.8342e+003副边功率因素= 0.8000副边功率= 7.3546e+003效率=1.2012励磁电流= 1.2036铁损耗= 43.4563原边铜损耗= 86.3337副路铜损耗= 64.3529结果分析：通过该仿真结果可以看出，它所输出的结果数据，与计算的结果大体一致。由于所取值的数位不同而导致结果不一，不会影响数据。（3）、直流电动机的转矩特性：运行结果：电动机的转矩特性图结果分析：通过上面输出曲线可以看出，在该仿真设计中，主磁通的数据不受负载的影响。而且，该输出图显示符合所学

9、知识的特性图曲线。（4）、直流电动机的机械特性：运行结果：并励电动机械特性 串励电动机械特性电动机的机械特性图结果分析：从图中可以看出，随着Te的增大，并励电动机的机械特性呈现线性递减趋势，最后为0；串励电动机的机械特性是先快速递减，后趋于平衡。（5）直流电动机的软启动：运行结果：电压 转速 电流 转矩直流电动机的软启动输出波形图结果分析：如上图所示输出波形，可以看出，随时间变化，软启动的电压和转速都会出现快速增长趋势，后趋于平衡；而电流与转速在经过快速增长后，会急速下降，最后趋于稳定。（6）、直流电动机的调压调速：运行结果：电压 转速 电流 转矩直流电动机的调压调速输出波形图结果分析：从图中

10、可以得出，在该仿真中，电流一直保持稳定。电压先是快速增长再下降趋于平很，转速与转矩都是呈现递减趋势，在电压下降时，出现低谷，再重新趋于稳定。这有助于我们在运行时，更加在稳定时进行，避免损伤机器。（7）、直流电动机的能耗制动：仿真结果如下:制动前结果：转速 电流 电压直流电动机的嫩好制动前运行结果图制动后结果：转速 电流 电压直流电动机的能耗制动后运行图结果分析：通过制动前后的数据，我们可以看出，制动后比制动前，转速逐渐降为0，停止运转；电流从负端也逐渐为0；电压从稳定状态由0达到最大值，后降为0.（8）、三相异步电动机的机械特性：运行结果如下：三相异步电动机的机械特性图结果分析：从图中所显示的

11、曲线图可以看出：电阻的大小不同，三相异步电动机的机械特性也就不同；并且随着电阻的增大，其特性曲线的曲折度也逐渐降低，最后都将趋于平衡。（9）、三相异步电动机的串电阻启动运行结果如下：转子电流 定子电流 转速 转矩三相异步电动机的串电阻启动波形图三相异步电动机的电压输出波形图结果分析：从图中可以看出，电压的输出波形为失真的正弦波，但幅值都在380。在其电动机启动时，转子电流，定子电流，转速转矩都有巨大的变化，启动后趋于平稳运行。其变化波形经过多次调整后恢复平衡。（10）、三相异步电动机的调压调速运行结果如下：转子电流 定子电流 转速 转矩三相异步电动机的调压调速波形图三相异步电动机的调压调速输出

12、电压波形结果分析：从图中输出波形可以看出，电压波形是饱和的正弦波，在变压调速时，转子，定子的电流都会出现一段时间的上下震荡调整；转速会快速上升，最后趋于稳定；转矩会在变化后出现下降，最后为0，停止运转。这些数据有助于我们调速时避免出现的错误。（11）、三相异步电动机的反转：运行结果如下：转子电流 定子电流 转速 转矩三相异步电动机的反转特性图三相异步电动机的电压波形结果分析：从图中看出，电压保持不变的饱和正弦波输出；在反转时，转子电流与定子电流都会出现一段时间的上下震荡，转速快速从0，开始反转，最后稳定；转矩则从负值经过震荡后上升为0.在转速稳定时，电流、转矩都为0. （12）、三相异步电动机的能耗制动：运行结果如下：制动前：转子电流 定子电流 转速 转矩 三相异步电动机能耗制动前输出波形图制动后：转子电流 定子电流 转速 转矩 三相异步电动机能耗制动后输出波形图结果分析：从输出的波形可以看出，制动前后，转子的电流从失真状态变为饱和，最后降为0；定子电流则从稳定的0，上升至稳定的60；转速从最大值转为0；转矩从最大正值变为最大负值，经过上升后，增大为0.通过这些数据可以对我们以后的操作有了进一步的了解，便免以后在试验时，发生事故。可以避免一些在制动时所产生的问题。