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电⼒拖动⾃动控制系统实验报告电⼒拖动⾃动控制系统实验实验⼀转速反馈控制直流调速系统的仿真⼀、实验⽬的1、了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使⽤⽅法。
2、对转速反馈控制直流调速系统进⾏仿真和参数的调整。
⼆、转速反馈控制直流调速系统仿真根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图：图 1 仿真框图1、运⾏仿真模型结果如下：图2 电枢电流随时间变化的规律图3 电机转速随时间变化的规律2、调节参数Kp=0.25 1/τ=3 系统转速的响应⽆超调但调节时间长3、调节参数Kp=0.8 1/τ=15 系统转速的响应的超调较⼤，但快速性较好实验⼩结通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建⽴了解了相关模块的作⽤和参数设置。
并可将其⽅法推⼴到其他类型控制系统的仿真中。
实验⼆转速、电流反馈控制直流调速系统仿真⼀、实验⽬的及内容了解使⽤调节器的⼯程设计⽅法，是设计⽅法规范化，⼤⼤减少⼯作计算量，但⼯程设计是在⼀定近似条件下得到的，⽤MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进⾏必要的修正和调整。
转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应⽤最⼴泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运⾏的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提⾼⽣产效率的关键。
为了使转速和电流两种负反馈分别起作⽤，可在系统⾥设置两个调节器，组成串级控制。
⼀、双闭环直流调速系统两个调节器的作⽤1)转速调节器的作⽤（1）使转速n跟随给定电压*mU变化，当偏差电压为零时，实现稳态⽆静差。
（2）对负载变化起抗扰作⽤。
（3）其输出限幅值决定允许的最⼤电流。
2)电流调节器的作⽤（1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压*iU变化。
（2）对电⽹电压波动起及时抗扰作⽤。
（3）起动时保证获得允许的最⼤电流，使系统获得最⼤加速度起动。
（4）当电机过载甚⾄于堵转时，限制电枢电流的最⼤值，从⽽起⼤快速的安全保护作⽤。
当故障消失时，系统能够⾃动恢复正常。
电机拖动实训报告
电机拖动实训报告
一、实验目的
1、通过实验了解电机的特点及用途。
2、掌握电机的运行原理及相关技术。
3、了解电动拖动的安装及诊断的步骤。
4、提高学生安装、技术诊断与维修的能力。
二、实验步骤
1、上机准备
先将电机绕组的正反极接线，然后接入控制柜，最后在控制柜上启动电机，进行上机准备。
2、安装拖动轮
将电机拖动轮安装到电机上，使用螺钉固定，并将电动拖动绳拉动电机拖动轮。
3、拉动电缆
将控制电缆和拖动电缆拉到电机上，并将其接在电机上。
4、拖动驱动器的安装
安装拖动驱动器，确定安装位置，并固定此位置。
5、绕组
将电机绕组接线，确保所有组件正确安装，确保绕组的接线正确。
6、检查工作
检查电机的接线，以及拖动驱动器的安装，确保启动电机的运行
可靠。
三、实验结果
1、通过实验了解电机的特点及用途，可以用电机来推动特定的机械运动。
2、掌握了电机的运行原理及相关技术，可以正确使用电机，以及对电机进行调试和维修。
3、了解电动拖动的安装及诊断的步骤，可以熟练的进行电动拖动的安装及诊断。
4、学生也提高了安装、技术诊断，与维修的能力，可以将所学知识应用到实际操作中。
四、实验总结
通过本次实验，让学生掌握了电机的原理及其运行原理，使学生对电机有了更深的了解，也提高了学生的安装、技术诊断，和维修技能，学生也可以将自己所学到的知识应用到实际生活中。
电机与拖动实验实验报告实验目的：1.了解电机的工作原理和特性；2.学习电机的基本性能参数的测量方法；3.研究电机在不同工况下的性能变化和特性。
实验仪器与试验材料：1.直流电机实验台；2.交流电源；3.测速仪；4.示波器；5.测量工具；6.连接电缆。
实验原理：1.电机工作原理：电机是将电能转化为机械能的装置，根据其工作原理不同分为直流电机和交流电机。
直流电机是利用直流电流通过线圈产生磁场，与磁场相互作用产生力矩实现转动；交流电机是通过交变电流产生磁场，利用磁场作用力实现转动。
2.电机性能参数：a.空载转速：电机在无负载情况下的转速；b.额定转速：电机在额定负载下的转速；c.负载转速：电机在负载工况下的转速；d.堵转电流：电机在堵转状态下的电流；e.启动电流：电机在启动瞬间的电流。
实验步骤与方法：1.接通交流电源，将电机连接到实验台上。
2.使用测速仪测量电机的空载转速，将结果记录下来。
3.接上负载，测量额定转速和负载转速，并记录结果。
4.使用示波器观察电机的电流波形，并测量堵转电流和启动电流。
5.根据测得的数据，计算电机的效率和功率因数。
实验结果与分析：根据实验数据测得，电机在空载情况下的转速为4000转/分钟，额定转速为3500转/分钟，负载转速为3200转/分钟。
通过示波器观察，堵转电流为5A，启动电流为10A。
根据这些数据，可以计算出电机的效率和功率因数。
实验结论：通过本次实验，我们了解了电机的工作原理和特性，学习了电机的基本性能参数的测量方法，并研究了电机在不同工况下的性能变化和特性。
实验结果表明，在不同负载情况下，电机的转速和电流都会发生变化，同时电机的效率和功率因数也会有所不同。
通过实验数据的分析，我们可以对电机的性能进行评估和优化，从而提高电机的工作效率和性能。
电机与拖动实习心得此次实习的大小电机分厂.成套厂2个分厂各有个的特色和用途，全方位体现了电机从进料到装配再到出场的流程，是我大饱眼福，对各类电机、电气元件有了一些基本了解。
下面是美文网小编为大家收集整理的电机与拖动实习心得，欢迎大家阅读。
电机与拖动实习心得篇1通过电机与拖动的实训，能进一步掌握常用电工工具的使用，识别低压电器及电工材料，安装简单的电气线路，并了解电机拖动的工作原理。
实训内容：认识各种电工工具及使用方法，依照断电延时带直流能耗制动的y-△启动的控制电路的原理图，连接线路实训工具：热继电器、交流接触器、时间继电器、保险丝、空气开关、按钮、波浪钳、十字螺丝刀等实训过程：1、了解电工工具的使用方法及各电器的一些基本结构，如交流接触器有常开接口与常闭结口等，按钮有红绿黑三种颜色，每一种有分常开与常闭两种按钮。
2、初步了解断电延时带直流能耗制动的y-△启动的控制电路的工作原理。
3、依照电路图一条线一条线开始接，以线路构成闭合回路来接电路，防止出现错误。
4、遇到的状况：⑴在接线过程中忘记用两种不同颜色的接电路图，以便把主线路与控制线路区分开来，便于出现错误时及时修正。
电机与拖动实习心得篇2在机电学校校区开始了为期两个星期的电力拖动实训。
整个实训过程，可以用师生教与学其乐融融来形容。
机电091班在机电学校校区开始了为期两个星期的电力拖动实训。
整个实训过程，可以用师生教与学其乐融融来形容。
实训第一天，机电091班就以善思乐学的精神让指导老师刮目相看。
实习中，我们不仅认真做好指导老师布置的每一个任务，还在歇息间隙与我们进行探讨，共同研究电路的接法及相关知识。
固然整个实习不算难，但我们不看轻每一个学习的机会，认真接好每一条线，拧好每一个螺丝，我们以努力的成果证实了我们的对这次实训的重视。
值得一提的是，这个班级有很强的团队意识，在每一次通电环节中若有谁电路没有接通，就会三三两两互相讨论原因，并找出解决的办法。
电机拖动实验报告实验一认识实验一(实验目的1( 学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2( 认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。
3( 熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。
三(实验项目1( 了解MEL系列电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。
2( 用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。
3( 直流他励电动机的起动，调速及改变转向。
四(实验设备及仪器1(MEL-I系列电机系统教学实验台主控制屏2(电机导轨及测功机、转速转矩测量(MEL-13)或电机导轨及校正直流发电机3(直流并励电动机M034(220V直流可调稳压电源(位于实验台主控制屏的下部))。
5(电机起动箱(MEL-096(直流电压、毫安、安培表(MEL-06)。
五(实验说明及操作步骤用伏安法测电枢的直流电阻表1-1室温 30 ?序号U(V) I(A) R(Ω) R平均(Ω) R(Ω) Maaaref4.33 0.2 21.65 20.85 23.20 1 4.12 20.60 21.104.21 21.053.16 0.15 21.072 3.26 21.73 21.073.06 20.402.02 0.1 20.203 2.11 21.10 20.371.98 19.80七(实验报告1. 画出直流并励电动机电枢串电阻起动的接线图。
说明电动机起动时，起动电阻R1和磁场调节电阻Rf应调到什么位置,为什么,答:励磁回路串联的电阻R调到最小，先接通励磁电源，使励磁电流最大，同时必须将电f枢串联起动电阻R调至最大，然后方可接通电源，使电动机正常起动，起动后，将起动电1阻R调至最小，使电机正常工作。
12. 增大电枢回路的调节电阻，电机的转速如何变化,增大励磁回路的调节电阻，转速又如何变化,答:增大电枢回路的调节电阻，电枢回路的电流减弱，电机的转矩减小，电机的转速变小; 增大励磁回路的调节电阻，电枢回路的电流增强，电机的转矩变大，电机的转速变大。
一、实验目的1. 理解直流电机的原理及其运行特性。
2. 掌握直流电机启动、调速和制动的基本方法。
3. 通过实验，验证电机运行参数与电机特性曲线的关系。
4. 熟悉电机实验设备的使用方法和注意事项。
二、实验原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的旋转电机。
其基本原理是：当直流电流通过电机的线圈时，线圈在磁场中受到力的作用，产生转矩，使电机旋转。
直流电机的运行特性主要包括：空载特性、负载特性和调速特性。
空载特性是指在无负载情况下，电机转速与电压的关系；负载特性是指在额定负载下，电机转速与电压的关系；调速特性是指在额定负载下，电机转速与电压的关系。
三、实验仪器与设备1. 直流电机2. 电源3. 调速器4. 电流表5. 电压表6. 阻抗测量仪7. 实验台四、实验内容1. 空载实验- 测量电机空载时的转速、电压和电流。
- 记录数据，绘制空载特性曲线。
2. 负载实验- 在额定负载下，测量电机转速、电压和电流。
- 记录数据，绘制负载特性曲线。
3. 调速实验- 通过改变电源电压，观察电机转速的变化。
- 记录不同电压下的转速数据，绘制调速特性曲线。
4. 制动实验- 通过改变电源电压或切断电源，使电机快速停止。
- 观察并记录制动过程中的现象。
五、实验步骤1. 空载实验- 将电机接入电源，调整电源电压为额定电压。
- 打开电机，观察并记录空载时的转速、电压和电流。
- 改变电源电压，重复上述步骤，记录数据。
2. 负载实验- 将电机接入电源，调整电源电压为额定电压。
- 在电机轴上加载额定负载，观察并记录负载时的转速、电压和电流。
- 改变负载，重复上述步骤，记录数据。
3. 调速实验- 将电机接入电源，调整电源电压为额定电压。
- 通过改变电源电压，观察电机转速的变化。
- 记录不同电压下的转速数据。
4. 制动实验- 将电机接入电源，调整电源电压为额定电压。
- 通过改变电源电压或切断电源，使电机快速停止。
- 观察并记录制动过程中的现象。
【精品】电机拖动实验一、实验目的1.掌握直流电动机的基本结构和工作原理；2.了解直流电动机的转速调节方式和主要应用领域；3.通过电机拖动实验，掌握直流电机的基本性能及其对物体的拖动。
二、实验器材1. 直流电机实验装置；2. 直流电源；3. 电阻箱；4. 万用表；5. 各种试验物体。
三、实验原理1. 直流电动机的结构。
直流电动机由定子和转子两部分组成。
定子上有若干个同样分布的线圈，线圈之间的间隙内放入永久磁铁。
转子由多个同样分布的线圈构成，线圈上通以电流。
转子的两端用集电刷与外部控制电路相连。
当定子上通以直流电时，在定子中产生的磁通线交叉转子线圈，改变线圈中的磁通，产生电动势，使转子转动。
2. 直流电动机的基本性能有转速、转矩和效率等。
3. 直流电机的转速调节，一般由外部电路对电机电流的调节来实现。
4. 直流电机的应用领域，广泛应用于交通运输、冶金、轻工、化工、纺织、军工等部门。
5. 电机拖动实验。
电机拖动实验的主要内容是将直流电机连接到物体上，通过改变电机起动电流大小和方向，观察电机的拖动效果，从而掌握直流电机的基本特性。
四、实验步骤和内容1. 准备试验物品，如橡皮轮、木轮、玻璃轮等；2. 将直流电机连接到试验物品上，根据电机的反应情况，选择合适的起动电流大小和方向；3. 观察试验物品在电机驱动下的运动情况，记录电机的转速、转矩和电流等数据；4. 改变试验物品的载荷大小，观察电机的反应情况，分析其原因；5. 改变电机起动电流大小和方向，观察电机的转速、转矩和效率等特性；6. 将实验结果记录下来，与理论计算结果进行比较分析。
五、实验注意事项1. 实验前要仔细检查电路连接是否正确，电机是否正常运转，试验物品是否安装牢固；2. 实验时，应遵守安全操作规程，注意电机和电路的安全；3. 改变电机起动电流大小和方向时，要注意不要超过电机的额定值，以免损坏电机；4. 实验后，要彻底清理实验器材，保持实验环境的整洁卫生。
实验一 三相异步电动机的正反转控制线路一、实验目的1、通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。
2、掌握三相异步电动机正反转的原理和方法。
3、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转、按钮联锁正反转控制及按钮和接触器双重联锁正反转控制线路的不同接法，并熟悉在操作过程中有哪些不同之处。
二、选用组件12、屏上挂件排列顺序D61、D62三、实验方法1、倒顺开关正反转控制线路：(1) 旋转调压器旋钮将三相调压电源U 、V 、W 输出线电压调到220V ，按下“关”按钮切断交流电源。
(2) 按图11-1接线。
图中Q 1（用以模拟倒顺开关）、FU 1 、FU 2、FU 3选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V ）。
(3) 启动电源后，把开关Q 1合向“左合”位置，观察电机转向。
(4)运转半分钟后，把开关Q 1合向“断开”位置后，再扳向“右合”位置，观察电机转向。
图1-1 倒顺开关正反转控制线路220V合开合2、接触器联锁正反转控制线路：(1) 按下“关”按钮切断交流电源。
按图1-2接线。
图中SB 1、SB 2、SB 3、KM 1、KM 2、FR 1选用D61件，Q 1、FU 1、FU 2 、FU 3、FU 4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V ）。
经指导老师检查无误后，按下“开”按钮通电操作。
(2) 合上电源开关Q 1，接通220V 三相交流电源。
(3) 按下SB 1，观察并记录电动机M 的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。
(4) 按下SB 3，观察并记录M 运转状态、接触器各触点的吸断情况。
(5) 再按下SB 2，观察并记录M 的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。
图1-2 接触器联锁正反转控制线路3、按钮联锁正反转控制线路：(1)按下“关”按钮切断交流电源。
按图1-3接线。
图中SB 1、SB 2、SB 3、KM 1、KM 2、FR 1选用D61挂件，Q 1、FU 1、FU 2 、FU 3、FU 4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V ）。
一、实训目的本次电拖实训旨在使学生掌握电拖系统（电动机拖动系统）的基本原理、运行规律及故障排除方法，提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
通过实训，使学生能够：1. 理解电动机的工作原理和运行特性；2. 掌握电动机的控制方法，包括启动、停止、反转、调速等；3. 了解电拖系统的基本组成和功能；4. 学会使用电拖系统进行实际操作，并能够排除常见的故障。
二、实训内容1. 电动机的结构与工作原理（1）电动机的结构：实训中，我们了解了电动机的基本结构，包括定子、转子、端盖、轴承、风扇等。
（2）电动机的工作原理：通过实验，我们学习了电动机的电磁感应原理，了解了电动机在磁场中的受力情况。
2. 电动机的控制方法（1）启动：实训中，我们学习了电动机的启动方法，包括直接启动、星角启动、自耦降压启动等。
（2）停止：实训中，我们了解了电动机的停止方法，包括点动停止、自动停止等。
（3）反转：实训中，我们学习了电动机的反转方法，包括改变电源相序、使用交流接触器等。
（4）调速：实训中，我们了解了电动机的调速方法，包括改变电压调速、改变频率调速等。
3. 电拖系统的基本组成和功能（1）电拖系统的基本组成：实训中，我们了解了电拖系统的基本组成，包括电动机、控制电器、保护电器、启动设备等。
（2）电拖系统的功能：实训中，我们学习了电拖系统的功能，包括启动、停止、反转、调速、保护等。
4. 实际操作与故障排除（1）实际操作：实训中，我们进行了电动机的启动、停止、反转、调速等实际操作。
（2）故障排除：实训中，我们学习了如何排除电动机的常见故障，如电动机不启动、转速不稳定、电流过大等。
三、实训过程1. 实训前的准备工作：熟悉实训内容，了解电动机的结构与工作原理，掌握电动机的控制方法。
2. 实训过程：按照实训指导书的要求，进行电动机的启动、停止、反转、调速等实际操作，并记录实验数据。
3. 实训后的总结：分析实验数据，总结实训过程中的问题，提出改进措施。
实验日期年月日组号同组人实验一. 直流发电机一、实验目的：1．掌握用实验方法测定他励直流发电机空载特性，及直流发电机在他励并励时的外特性。
2．掌握并励直流发电机的自励条件，并观察其自励过程。
二、实验内容：1．他励直流发电机的空载特性U0=f(If)2．他励直流发电机的外特性U=f(I)3．观察并励直流发电机的电压建立情况4．并励直流发电机的外特性：U=f(I)三、实验仪器和设备：1．电机机组一套：（直流电动机－交流电动机－直流发电机－测速发电机－编码器）。
2．直流发电机：额定功率350W、额定转速1440r/min、额定电压165V、额定励磁电流2.0A、额定励磁电压200V、额定励磁电流0.45A。
3．直流电动机：额定功率500W、额定转速1400r/min、额定电压220V、额定励磁电流2.3A、额定励磁电压200V、额定励磁电流0.35A。
4．IPS-n电机转速测量仪。
5．三相调压器：调压范围0～420V/50Hz、视载功率4KW、电流4A。
6．直流电压表、电流表、负载单元、可变电阻器和开关导线等。
四、实验线路及参数测量：图1-1 他励直流发电机实验电路实验日期年月日组号同组人1．他励直流发电机的空载特性实验实验表1-1 他励直流发电机的空载特性数据2．他励直流发电机的外特性实验实验表1-2 他励直流发电机的外特性数据e3．观察并励直流发电机的电压建立过程图1-2 并励直流发电机实验电路起动电动机，当转速达到发电机的额定转速时，观察到，发电机剩磁电压的极性与发电机输出电压极性一致时，发电机端电压快速升高的过程，同时调节RP2可使发电机输出电压达到额定值，从而使并励发电机的电压建立起来。
相反发电机端电压很低几乎不变，无论怎么调节RP2发电机输出电压都达不到额定值，无法使并励发电机的电压建立起来。
通过这个实验，验证了并励发电机电压自建立的两个条件：1.发电机必须有剩磁；2. 发电机剩磁电压的极性与发电机输出电压极性必须一致。
实验一MATLAB/SIMULINK界面的认识一、实验目的：1 SIMULINK界面的打开、建模窗口的认识；2 信号原件、线路的搭建认识；3 功率元件、线路的搭建认识；二、实验内容：1 SIMULINK界面的打开、建模窗口的认识：双击图标，点击窗口左下角的的弹出目录框，点击simulink又弹出子目录框，点击library Browser.出现，点击就出现仿真建模搭建窗口。
2 信号原件的查找、线路搭建的认识：所有信号原件全部在里。
对该目录里内容，如逐一认识。
例：3 功率元件的查找、线路搭建的认识：在窗口左下角的的弹出目录框，点击simulink又弹出子目录框，点击SimPowerSystems又弹出子目录框，点击Bloock Library .出现。
对该图中每一个图块内容逐一认识。
4仿真练习：单行半波整流电路的搭建，仿真与测试。
实验二： 直流电动机的单闭环（转速反馈）控制仿真（动态）学生姓名：一、实验目的：1比例调节时，观察开环速降与闭环速降，理解开环与闭环的区别；2比例调节时，观察闭环速降与比例放大系数的关系，以及动态稳定情况； 3 比例积分调节时，观察闭环速降。
二、基础参数：电动机的参数为：额定电压V U N 220=，额定电流 A I dN 55=，额定转速 min /1000r n N =。
r V C e min/192.0⋅=。
电枢回路的电磁时间常数017.0=l T ，电力拖动系统机电时间常数075.0=m T 。
晶闸管的整流装置的放大系数44=S K Ks=44，滞后时间常数00167.0=s T 。
转速反馈系数01.0=α。
由额定转速以及转速反馈系数，可以定出给定电压 V n U N n 1001.01000=⨯==*α. V 10±限幅，取。
三、实验过程1仿真电路（参考）2实验中暂定比例积分的传递函数为：ss k p ττ)1(+及sk k pp τ+，其中56.0=p k ，05.0=τ。
31）起动时（空载或带载起动）电枢电流：2）空载起动，稳速后电枢电流：3）加载，稳速后电枢电流：4）空载起动，稳速后电磁转矩：5）加载，稳速后电磁转矩：四、结论：实验三 直流电动机的双闭环控制仿真 学生姓名：一、实验目的：1掌握直流电机双闭环控制的工程设计方法； 2掌握电流环和转速环的作用。
二、基础参数：电动机的参数为：额定电压V U N 220=，额定电流A I dN 136=，额定转速 min /1460r n N =，r V C e min/132.0⋅=，Ω=1R 电枢回路的电磁时间常数03.0=l T ，电力拖动系统机电时间常数18.0=m T 。
允许过载倍数5.1=λ晶闸管的整流装置的放大系数40=S K ，滞后时间常数00167.0=s T ，002.0=oi T ，01.0=on T ， A V /05.0=β，r V min/007.0⋅=α。
要求：电流超调%5%≤σ，：转速超调%10%≤σ。
三、实验过程1控制原理电路2电流环调节器设计s T T T oi s i 0031.0=+=∑；s T l i 03.0==τ;Rk k k i si I τβ= 1.135.5.0%,5=⇒=∴≤∑I i I K T K σ ;031.14005.01.1355.003.0=⨯⨯⨯==s I i i k RK k βτ 3转速环设计s T K T on I n 0174.001.01.13511=+=+=∑4.3960174.0521521087.00174.05,52222=⨯⨯+=+=⇒=⨯==⇒=∑∑n N n n T h h K hT h τ取 7.115.0007.0018.0132.005.0087.04.396=⨯⨯⨯⨯⨯==R T C K k m e n N n αβτss K ASR n n n )1(ττ+⇒)1()1()1()1()(n 2m e n n n n m e n n n n ++=+⋅+=∑∑s T s T C s R K s T s T C Rs s K s W βτταβαττme n n N T C R K K βτα=)1()1()(n 2n N n ++=∑s T ss K s W τss ASR 087.0)1087.0(7.11+⇒)s)⇒*4画出搭接线路（要求含有参数）：5 观测电机的电流、转速情况回答下列问题并填表：1）单闭环（只有转速环时）起动电流情况，双闭环（电流环，转速环均有）起动电流情况：2）单闭环、双闭环起动时间有何不同？四、结论：实验四 异步电动机的动态建模仿真 学生姓名：一、实验目的：1掌握异步电动机建模过程；2掌握3/2变换及2/3变换的原理及模块搭建。
3 掌握异步电动机起动与加载时电流、转矩及磁链的变化情况。
二、异步电动机的动态方程及模块的建立（为状态变量的数学方程以r s i ψω--）)1(11)(2222222⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫++--=++-+=++-=+--=--=s s s r s mr r s r r s m r r r s m s s s s r s m r r s r r s m r r r s m s s rm r r r r s rm r r r r L p r s r s r mp L u i L L L R L R L L L T L L L dt di L u i L L L R L R L L L T L L L dt di i T L T dt d i T L T dt d T J n i i JL L n dt d σσωψσψσσσωψσψσωψψψωψψψψψωββαββααβααββββαβααβααβ根据状态方程（1），利用MATLAB/SIMULINK 基本模块建立αβ坐标系异步电动机仿真模型，并对其进行封装。
三、3/2变换、2/3变换方程及模块的建立三相坐标系变换到两相正交坐标系的变换及两相坐标系变换到三相正交坐标系的变换分别为式（2）和（3），利用这两式实现模型搭建并封装。
)2(232302121132⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡C B A u u u u u βα )3(232123210132⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡βαi i i i i C B A 式中αs u ，βs u ，αr u ，βr u -αβ坐标系定子和转子相电压的瞬时值；αs i ，βs i ，αr i ，βr i -αβ坐标系定子和转子相电流的瞬时值；αψs ，βψs ，αψr ，βψr -αβ坐标系定子和转子绕组的磁链；s R ，r R -定子和转子绕组电阻；ω-电机转速。
r T -转子电磁时间常数，rr r R L T =； σ-电动机漏磁系数，r m m L L L 21-=σ；L T -包括摩擦阻转矩的负载转矩；J -机组的转动惯量；其中，状态变量[]Ts s r r i i X βαβαψψω=四、异步电机直接起动仿真模型(如图3-1)五、参数仿真电机参数：Ω=85.1s R ，Ω=658.2r R ，H L s 2941.0=,H L r 2898.0=，2.1284.0s Nm J =，2=p n ，H L s 2941.0=,V U N 380=，Hz f N 50=。
注意，还有r rr R L T =，r m m L L L 21-=σ可写到M 文件中。
八、结论3-1异步电机直接起动仿真模实验五 异步电动机的调速仿真 学生姓名：一、实验目的：1掌握异步电动机调速的调速方法；2掌握异步电动机调压调速和变频调速的机械特性的特点；二、相关基本原理1异步电动机的机械特性：1）等效电路：在下述三个假定条件下：（1）忽略空间和时间谐波；（2）忽略磁饱和（3）忽略铁损。
异步电动机的稳态模型可以用T 型等效电路。
转差率与转速的关系为： 11-n nn s =式中1n ——同步转速，pn f n 1160=；1f 为供电电源频率；p n为电动机极对数。
简化等效电路。
同时电流公式可简化成2）异步电动机的机械特性：异步电动机传递的电磁功率s R I P r r m ''=23，机械同步角速度pm n ww 11=，异步电动机的电磁转矩为其中,r sR R ——定子每相电阻和折合到定子侧的转子每相电阻；,lrls L L ——定子每相漏感和折合到定子侧的转子每相漏感；异步电动机简化等效电路()2'r s 212'r s s'r s l l L L s R R UI I ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=≈ω[]2/21212s p em)(23lr ls s s L L R R U n T +++=ωω最大转矩：()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+===2'rs 212'r s 1'r 2s p 'r 2'r1p1m me /33l l L L s R R sR U n sR In P T ωωωω电磁转矩：异步电动机的机械特性mL ——定子每相绕组产生气隙主磁通的等效电感，即励磁电感；Us 、1w ——定子相电压和供电角频率； s ——转差率。
2异步电动机的调速方法1)降压调速（这类系统结构简单，设备成本最低，所以还有一定的应用价值）。
a)理想空载转速pn f n n 11060=≈，降低电源电压不影响该值；b)速降11026060ωπs n n f ssn n pp ===∆，降低电源电压→n ↓→s ↑→△n ↑；c)最大电磁转矩：[]2/21212)(23lr ls s s p em L L R U n T ++=ωω，降低电源电压s U ↓→↓em T 。
2）变频调速A ）基频以下调速：当异步电动机在基频（额定频率）以下运行时，如果磁通太弱，没有充分利用电动机的铁心，是一种浪费；如果磁通过大，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时还会因绕组过热而损坏电动机。
由此可见，最好是保持每级磁通量mΦ为额定值N m Φ不变。
当频率1f 从额定值N f 1向下调节时，必须同时降低Eg ，使Nm Ns s k N f EgΦ=44.41 =常数，即在基频以下应采用电动势频率比为恒值的控制方式。
式中：g E —气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值，单位为V ； 1f —定子频率，单位为Hz ；s N —定子频率，单位为Hz ；Ns k ——基波绕组系数；m Φ——基波绕组系数基。
然而，异步电动机绕组中的电动势是难以直接检测与控制的。
当电动势值较高时，可忽略定子电阻和漏感压降，而认为定子相电压g sE U ≈，则得常数=1f U s这就是恒压频比的控制方式。
