单相异步电动机计算机辅助优化设计.docVIP

目 录 1 引言 3 1.1 概述 3 1.2 国内外发展现状 3 2. 单相异步电动机简介 5 2.1 单相异步电动机的的分类 5 2.2 单相异步电动机的工作原理和机械特性 7 2.3 单相异步电动机的启动 9 2.4 单相异步电动机数学模型分析 10 3 软件介绍及模型实现? 11 3.1? MATLAB简介? 11 3.2 ?MATLAB中的SIMULINK仿真模块的使用?? 12 3.3 模型实现? 13 3.4 Matlab应用范围 13 4. 单相异步电动机的数学模型分析 14 4.1坐标系上的电压方程式和转矩方程 14 4.2异步电动机的数学模型 15 5. 异步电动机矢量控制下的仿真模型 17 5.1 单相异步电动机失恋控制下的调速原理框图 17 5.2 异步电动机矢量控制下的变频调速仿真模型 18 6. 单相异步电动机仿真结果分析 19 6.1 单相异步电动机仿真结果 19 6.2 改变参数后的仿真 20 6.3 改变后的仿真 21 6.4 改变后的仿真 22 7?. 结论 24 参考文献 25 致谢 28 1 引言 1.1 概述 现在在社会中，电已经和空气一样，融入到我们的日常生活中，在日常生活中，我们不仅使用电灯照明，还是用如空调、冰箱、洗衣机等家用电器。最近，随着我们自动化技术的发展，越来越多的产品和设备使用了电机。电机在国家经济建设、节约能源、环保和民生问题中起到十分重要的作用。发电主要用于移动电源、风力发电、小型发电设备中，电动机在生产和交通运输中得到广泛使用电动机主要用于驱动水泵、风机、机床、石化、纺织、食品、造纸、建筑、矿山等机械产品上。随着科学技术的不断创新和工农业的迅猛发展，电气化和自动化水平不断提高，国名经济各部门对异步电动机的需求量日益增加，对其性能、质量、技术经济指标也相应的提出了越来越高的要求。因此对异步电动机品种，必须适时地做出更新与发展，以适应各个新型工业领域的特殊要求，特别是对需求量最大的中小型电动机，在保证其质量运行，寿命长和能满足使用要求的同时，进一步节约铜，铁等材料，提高效率和功率因数，以提高经济技术指标和降低耗电量，具有十分重要的意义。其中单相异步电动机是指用单相交流电源供电的异步电动机，单相异步电动机具有结构简单，成本低廉，噪音小，使用方便，运行可靠等优点。因此广泛使用于工业，农业，医疗和家用电器等方面，最常见于电风扇，洗衣机，电冰箱，空调等家用电器中。但是单相异步电动机与同容量的三相异步电动机相比，体积较大，运行性能差，因此，单相异步电动机一般只能制成小容量的电动机，功率从几瓦到几千瓦。党项异步电动机在家用电器中的应用特别广泛，与人们的生活息息相关。因此单相异步电动机的计算机优化系统变得尤为广泛。 1.2 国内外发展现状 电动机是作为使用电能的动力源进步和发展起来的，在今天，电动机技术仍然是支撑人们日常生活的关键技术。电动技术机械设备的关键组成部分。随着适用领域的发展和进步，对电动机的要求越来越高，电动机作为许多机器的内部动力源，电动机的性能越来越受到重视，对电动机的恒速特性、调速特性、控制特性、震动、噪音，电气噪音、寿命、可靠性、多功能化、精密控制、节能、维护方便等指标。稳定并且高可靠性的完成客户的要求。这都是电动机现在技术的评价基准。同时，设计、评价技术、测量技术，半导体、半导体控制技术，轴承、绝缘材料技术，制造、加工技术等所有技术都等到了提高和进步。与这些提高相关联的电机小型轻量化、高效率化，大转矩、低价格、低噪音等技术的进步，使电机向高效率、精密控制、高性能的发展及利用可再生材料等技术成为社会的需求 ?图2.1?电容运转型接线电路? 图2.2 电容起动型接线电路??? ?? 图2.3?电容启动运转型接线电路（双值电容器）?? 图2.4??开关控制正反转接线? 2.2 单相异步电动机的工作原理和机械特性 单行异步电动机的结构如下图： 当单相正弦交流电通入定子单相绕组时，就在绕组轴线方向上产生一个交变的所示。(a)所示。可 图2.6(a)交变脉动磁场 (b)脉动磁场的分解 脉动磁场分成两个向相反的旋转磁场 为了便于分析，这个脉动磁场可以分解为相等方向相反的两个旋转磁场，(b)所示。分别在转子中感应出大小相等，方向相反的电动势和电流。两个旋转磁场作用于笼转子产生两个T + 和 T - ，合成后得到单相异步所示。图中，T + 为正向转矩，由旋转磁场m1产生；T - 为Bm2产生，而为单相异步。 异步电动机 上述启动方法成为单相异步电动机的分相启动，即把单相交流电裂变为两相交流电，从而在单相异步电动机内部建立一个旋转磁场。 2.4 单相异步电动机数学模型分析