三相异步电机的建模与仿真

电气与电子信息工程学院

《计算机仿真及应用B》题目

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三相异步电动机的建模与仿真

一．实验题目三相异步电动机的建模与仿真

二．实验原理

三相异步电动机也被称作感应电机，当其定子侧通入电流后，部分磁通将穿过短路环，并在短路环内产生感应电流。短路环内的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有相位差，从而形成旋转磁场。转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感应电动势和感应电流，即旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转起来，从而实现能量转换。

三相异步电动机具有结构简单，成本较低，制造，使用和维护方便,运行可靠以及质量

较小等优点，从而被广泛应用于家用电器，电动缝纫机，食品加工机以及各种电动工具，小型电机设备中，因此，研究三相异步电动机的建模与仿真。

三.实验步骤

1. 选择模块

首先建立一个新的simulink 模型窗口，然后根据系统的描述选择合适的模块添加至模型窗口中。建立模型所需模块如下：

1) 选择simPowerSystems 模块库的Machines 子模块库下的Asynchronous Machine SI Units

模块作为交流异步电机。

2) 选择simPowerSystems 模块库的Electrical Sources 子模块库下的Three-Phase

Programmable Voltage Source 模块作为三相交流电源。

3) 选择simPowerSystems 模块库的Three-Phase Library 子模块库下的Three-Phase Series

RLC Load 模块作为串联RLC 负载。

4) 选择simPowerSystems 模块库的Elements 子模块库下的Three-Phase Breaker 模块作为

三相断路器，Ground 模块作为接地。

5) 选择SimPowerSystems 模块库的Measurements 子模块库下的Voltage Measurement 模块

作为电压测量。

6) 选择Sources 模块库下的Constant 模块作为负载输入。

7) 选择Signals Rounting 模块库下的Bus Selector 模块作为直流电动机输出信号选择器。

8) 选择Sinks 模块库下的Scope 模块。

9) 选择SimPowerSystems 模块库的Measurements 子模块库下的Three-phase V-I

Measurements 用于创建子系统。

2. 搭建模块将所需模块放置合适位置，再将模块从输入端至输出端进行相连，搭建完的串电阻起

动simulink 模型如图 1 所示

I W l

图1三相异步电动机SimUlinks仿真模型

3. 模块参数设置

(1)ASynChronOUS MaChine SI Units 模块参数设置

双击ASynchronous MaChine SI Units 模块，则弹出ASynChronOUS MaChine SI UnitS 模块参数设置对话框。三相异步电动机模块的具体参数设置如图2所示:

图2 ASynchronOUS MaChine SI Units 模块参数设置对话框

（2）Three-PhaSe PrOgrammabIe Voltage SOUrCe 模块参数设置

双击Three-PhaSe PrOgrammabIe Voltage SOUrCe 模块，则弹出Three-PhaSe PrOgrammabIe Voltage SOUrCe模块参数设置对话框。三相可调交流电压源的具体参数设置如图3:

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图 3 Three-PhaSe PrOgrammabIe Voltage SOUrCe 模块参数设置对话框

(3)Three-PhaSe SerieS RLC Load 模块参数设置

双击Three-PhaSe SerieS RLC Load 模块，则弹出Three-PhaSe SerieS RLC Load 模块参数设置

对话框。模块的具体参数设置如图4所示：

图4 Three-PhaSe SerieS RLC Load模块参数设置对话框

(5)Three-PhaSe Breaker模块参数设置

双击Three-PhaSe Breaker模块，则弹出Three-PhaSe Breaker模块参数设置对话框。三相断路

器模块的具体参数设置如图5所示：