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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:张威一、研究课题(来源:教材习题 4-18 )1. 74 、R 2 0.416 、X 2 3.03 、R m 6. 2 X m 75 。

电动机的机械损耗p139W,额定负载时杂散损耗p320W,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:3D -R Q运用MATLAB 进行绘图。

MATLAB 文本中,P N PN ,U N UN ,尺 R 1,X 1X1 , R 2R 2,X 2 X 2,R mRm, X mXm ,ppjixiesunh ao ,p pzasansunhao 。

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MATLA 文本:R1=0.715;X 仁1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.03;pjixiesu nhao=139; pzasa nsu nhao=320;p=2;m 仁 3; ns=1500;PN=17000;UN=380;fN=50; Z1=R1+j*X1; Zm=Rm+j*Xm; for i=1:2500s=i/2500; nO=n s*(1-s); Z2=R2/s+j*X2;Z=Z1+Zm*Z2/(Zm+Z2);有一台三相四极的笼形感应电动机, 参数为P N17kW 、U N 380V (△联Rm结)、尺 0. 715 、X jlcrSU1=UN;I1=U1/Z;l110=abs(l1);An gle 仁an gle(ll);Cosa ngle10=cos(A ngle1);P仁3*U1*l110*Cosa ngle10;l2=l1*Zm/(Zm+Z2);Pjixie=m1*(abs(I2))A2*(1-s)/s*R2;V=(1-s)*pi*fN;Te0=Pjixie/V;P20=Pjixie-pjixies un hao-pzasa nsun hao;Xiaolv0=P20/P1;P2(i)=P20;n (i)=n0;l11(i)=l110;Cosa ngle1(i)=Cosa ngle10;Te(i)=Te0;Xiaolv(i)=Xiaolv0;hold on;endfigure(1)plot(P2, n);xlabel('P2[W]');ylabel(' n[rpm]'); figure(2) plot(P2,l11);xlabel('P2[W]');ylabel('l1[A]'); figure(3) plot(P2,Cosa nglel); xlabel('P2[W]');ylabel('go nglvyi nshu'); figure(4) plot(P2,Te);xlabel('P2[W]');ylabel('Te[Nm]'); figure(5) plot(P2,Xiaolv);xlabel('P2[W]');ylabel('xiaolv');(1)转速特性n f(P2)亘X 10 (2)定子电流特性I ! f(P2)(3)定子功率因数特性cos i f(P2)0.5 1 1 5P2[V/](4)电磁转矩特性T e f(P2)0.2 0.4 0.6 0 8 1 12 1.4P2[W|2.机械特性曲线绘制1. 改变U1 值,实现降压调速: 5=(380,330,260,200,150V )MATLA文本:R1=0.715;X 仁1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.03;pjixiesunhao=139;pzasa nsunhao=320;m仁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=1:1:5if k==1U1= U11;elseif k==2U仁U12;elseif k==3U仁U13;elseif k==4U1= U14;else U1= U15endfor i=1:1:2500s=i/2500;(5)效率特性f(P2)JC 1.6944+)4¥:DJSM2l1.( 1 B 2x 1Q4n 0=ns*(1-s);Z2=R2/s+j*X2;Z=Z1+Zm*Z2/(Zm+Z2);I1=U1/Z;l2=l1*Zm/(Zm+Z2);Pjixie=m1*(abs(l2)F2*(1-s)/s*R2;V=(1-s)*pi*fN;Te0=Pjixie/V;n (i)=n0;Te(i)=Te0;endplot(Te, n);hold on;end2. 采用恒 E1/f1 控制,f1= (50,40,30,20,10Hz ) 先求额定负载下转速n N :由转速特性可知 P N 17kW 寸,n N 1470r/min 。

MATLA 文本:R1=0.715;X 仁1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.03;pjixiesu nhao=139;pzasa nsunhao=320;m 仁 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)); f1仁 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 endicoo -KJ1C1.2 Y. rosX- 1.5>ie-C4 Y :1t700.2 J4 ..b 1.E 18for i=1:1:2500 s=i/2500;n s=60*f1/p;X21=X2*(f1/fN);n 0=ns*(1-s);Z2仁R2/s+j*X21;E仁E1N*f1/fN; l2=E1/(abs(Z21));Pjixie=m1*I2A2*(1-s)/s*R2;V=(1-s)*pi*f1;Te0=Pjixie/V;n (i)=n0;Te(i)=Te0;endplot(Te, n);hold on;end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= (50,40,30,20,10Hz )MATLA文本:R1=0.715;X 仁1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.03;pjixiesu nhao=139;pzasa nsunhao=320;m仁3;p=2;PN=17000;UN=380;fN=50; nN=1470;fl仁50;f12=40;f13=30;f14=20;f15=10;for k=1:1:5if k==1f1=f11;elseif k==2f1=f12;elseif k==3f1=f13;elseif k==4f1=f14;else f1=f15endfor i=1:1:2500s=i/2500;n s=60*f1/p;n 0=ns*(1-s);X11=X1*(f1/fN);X21=X2*(f1/fN);Xm仁Xm*(f1/fN);Z仁R1+j*X11;Zm=Rm+j*Xm1;Z2=R2/s+j*X21;Z=Z1+Zm*Z2/(Zm+Z2);U仁UN*(f1/fN);I1=U1/Z;l2=l1*Zm/(Zm+Z2);Pjixie=m1*(abs(l2)F2*(1-s)/s*R2;V=(1-s)*pi*f1;Te0=Pjixie/V;n (i)=n0;Te(i)=Te0;endplot(Te, n); hold on;endxlabel('Te[Nm]');ylabel(' n[rpm]');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 )MATLA文本:R1=0.715;X 仁1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.03;pjixiesu nhao=139;pzasa nsunhao=320;m仁3;p=2;PN=17000;UN=380;fN=50; nN=1470;f11= 50;f12=60;f13=70;f14=80;f15=90;for k=1:1:5if k==1f1=f11;elseif k==2f1=f12;elseif k==3f1=f13;elseif k==4f1=f14;else f1=f15endfor i=1:1:2500s=i/2500;n s=60*f1/p;n 0=ns*(1-s);X11=X1*(f1/fN);X21=X2*(f1/fN);Xm仁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; l2=l1*Zm/(Zm+Z2);Pjixie=m1*(abs(l2)F2*(1-s)/s*R2;V=(1-s)*pi*f1;Te0=Pjixie/V;n (i)=nO;Te(i)=TeO;endplot(Te, n);hold on;end xlabel('Te[Nm]');ylabel(' n[rpm]');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。

三、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^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。

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