三相异步电机电机拖动课程设计.doc

指导教师评定成绩： 审定成绩： 重 庆 邮 电 大 学 移 通 学 院 课程设计报告 设计题目： 三相异步电动机的调速 学 校： 学 生 姓 名： 专 业： 自动化 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 设计时间2014年12月 重庆邮电大学移通学院 目录 设计报告任务书…………………………………….………….. 3 设计报告正文 三相异步电动机的工作原理……………………...………...4 固有机械特性………………………………………………..5 参数计算…………………………………………..…..…….7 Simulink仿真…………………………………….…………9 能量传递分析………………………………………..………11 设计总结………………………………………………..………13 参考文献……………………………………………….……….14 课程设计任务书 一台4级三相异步电动机，已知数据为：额定功率PN = 50kW， Un = 380 V，nN = 1480r/min，R1 =1.03Ω，R2 =1.02Ω，X10=1.03Ω，X20=4.4Ω，R0 =7Ω，X0=90Ω，铁耗为50W，最大电流为额定电流的2倍，效率为90%。试求： 1.若维持转轴上的负载为额定转矩，采用恒控制，通过编程，绘制出不同供电频率下三相异步电机的机械特性。使电机降压启动，计算电压和其它参数，做出机械特性图。 2.分析能量的传递。用Matlab中的SIMULINK设计调速仿真模型(其余仿真参数可自行设定)，并仿真不同情况下的图形。 3.计算 题目为仿真基频向下调速机械特性图及计算当要求电机拖动位能性负载匀速以800转下提升重物时的频率为多大。 设计报告正文 原理描述 三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。 额定频率称为基频，变频调速时，可以从基频向上调，也可以从基频向下调。 从基频向上变频调速：升高电源电压是不允许的，因此升高频率向上调速时，只能保持电压为UN不变，频率越高，磁通越低，是一种降低磁通升速的方法，类似他励直流电动机弱磁升速情况。 三相异步电动机变频调速具有以下几个特点： 从基频向下调速，为恒转矩调速方式；从基频向上调速，近似为恒功率调速方式； 调速范围大； 转速稳定性好； 运行时s小。效率高； 频率f1可以连续调节，变频调速为无级调速。 异步电动机变频调速具有很好的调速性能，可与直流电动机调速相媲美。 固有机械特性 下面用MATLAB画出其机械特性图： 编程如下： u=380/sqrt(3); m=3;p=2; R1=1.03; R2=1.02; X10=1.03; X20=4.4; for b=1:2 if b==1 f=50; elseif b==2 f=100; end n1=60*f/p; u1=u; for a=1:1:2000 S=a/2000; n=n1*(1-S); Tem=m*p/(2*pi)*(u1/f)^2*f*R2/S/((R1+R2/S)^2+(X10+X20)^2); plot(Tem,n); hold on; end hold on; end xlabel(Torque[n.m]); ylabel(Speed[r/min]); title(Mechanical characterristic with u1=u); xlim([0,105]); text(10,1400,f=50Hz); text(10,2300,f=100Hz); 图2.固有机械特性图 参数计算 三相异步电动机转速公式为：n=60f(1-s)/p 根据异步电动机定子每相电动势有效值的公式： 额定转差率==0.013 调速后转差率：== 转差率与频率的倒数：s 额定负载转矩： 额定转差率与调速后转差率之比： = 同步转速：= 调速后的电压：= 调速前的电磁转矩：= =340N(m 由以上公式可得：=115.9V =15.5Hz 电机拖动位能性负载转矩不变，