中小型异步电动机的MATLAB计算程序
基于matlab的异步电机电磁核算程序设计.
毕业设计题目:基于MATLAB的异步电机电磁核算程序设计学院:电气信息学院学生姓名:导师姓名:完成日期:诚信声明本人声明:1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料;3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。
作者签名:日期:年月日毕业设计(论文)任务书题目:基于Matlab的异步电机电磁核算程序设计姓名学院电气信息学院专业电气工程班级学号指导老师职称讲师/博士教研室主任一、基本任务及要求:设计内容:掌握计算辅助电机设计的基本原理和方法,掌握用计算机查表、读图常用方和基本算法。
利用MATLAB,编写异步电机的电磁计算程序。
主要内容如下:1、掌握异步电机的电磁设计方案和方法;2、电机设计的计算机辅助设计的一般问题如(曲线、表格等的处理)及解决的方法;3、电磁计算的MA TLAB编程;4、利用Matlab设计异步电机电动机的电磁设计程序;特性曲线等的绘制。
设计要求:1、绘制规范的程序流程图;2、计算准确(与商业设计程序进行对比);3、编程规范(程序要添加必要的注释说明内容)、易维护。
4、人机界面(用户界面)友好;二、进度安排及完成时间:1、1月3 日~1月13日:查阅资料;撰写文献综述和开题报告;确定总体方案;2、3月20日~4月20日:毕业实习、撰写实习报告;3、4月21日~5月20日:毕业设计;4、5月21日~6月5 日:撰写毕业设计论文;5、6月6 日~6月10日:指导老师评阅、电子文档上传FTP;6、6月11日~6月12日:毕业设计答辩;目录摘要 (I)Abstract. .................................................................................................................................... I I 第1章电机设计概述 (1)1.1 电机制造工业的发展概况与发展趋势 (1)1.2 电机设计的任务与过程 (2)1.3 电机设计的国家标准 (3)1.4 电机设计的国际标准 (4)第2章电子计算机在电机设计中的应用 (6)2.1 电子计算机在电机设计中的应用概述 (6)2.2 MATLAB与电机设计 (6)第3章电机设计和电机电磁核算 (7)3.1电机设计的步骤和内容 (8)3.1.1 电机设计步骤 (8)3.1.2电机设计流程 (8)3.2 电磁计算步骤与内容 (9)3.3 额定数据与主要尺寸 (9)3.4 磁路计算 (13)3.5 参数计算 (16)3.6 工作性能计算 (21)3.7 起动性能计算 (24)第4章电动机的计算机辅助设计 (27)4.1 电动机的计算机辅助设计程序设计中相关问题 (27)4.2 电动机计算机辅助设计程序编制 (28)4.3 电动机的计算机辅助设计程序设计中相关问题处理 (28)4.4 图表、曲线的数学处理 (29)第5章基于MATLAB的电磁设计程序 (30)5.1 程序设计思路 (30)5.1.1 概述 (30)5.1.2 电磁计算的程序设计流程 (30)5.2 电磁计算程序设计流程图 (32)5.3 电机额定数据和主要尺寸程序分析 (33)5.3.1 电机的额定数据 (33)5.3.2 额定数据和主要尺寸程序分析 (33)5.4 磁路计算与参数计算的程序编写 (39)5.5 工作性能与起动性能的程序计算 (41)5.5.1 工作性能计算程序 (41)5.5.2 起动性能计算 (43)结束语 (45)参考文献 (46)致谢 (47)附录主程序 (48)基于MATLAB的异步电机电磁核算程序设计摘要:近年来,电子计算机已逐步在电机设计中广泛应用,它不仅作为高速运算工具代替繁复的手工计算,使设计分析水平大大提高,不断发挥其存储和逻辑判断功能,逐步应用到设计综合和设计优化中。
中小型异步电动机的matlab计算程序
中小型异步电动机的MATLAB计算程序%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%第一部分额定数据和主要尺寸%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%myflag1 = 1;%myflag1 myflag1=1是三角形接法,myflag1=0是星形接法myflag2 = 0;%myflag2 myflag2=1是双层槽绝缘占面积,myflag2=0是单层槽绝缘占面积myflag3 = 1;%myflag3 myflag3=1是无径向通风道的铁心长度,myflag3=0是定转子径向通风道不交错,其它是通风道交错myflag4 = 1;%myflag4 myflag4=1是无径向通风道的净铁心长度,myflag4=0是有径向通风道的净铁心长度myflag5 = 2;%myflag5 myflag5=1是双层线圈,myflag5=2是单层线圈myflag6 = 0;%myflag6 myflag6=1是平底槽,myflag6=0是圆底槽myflag7 = 0;%myflag7 myflag7=1是平底槽,myflag7=0是圆底槽myflag8 = 1;%myflag8 myflag8=1是圆底槽,myflag8=0是半开口平底槽,其它为开口平底槽myflag9 = 1;%myflag9 myflag9=1是半开口槽和半闭开口槽,myflag9=0是开口槽myflag10 = 1;%myflag10 myflag10=1是单层线圈,myflag10=0是双层线圈myflag11 = 1;%myflag11 myflag11=1是无径向通风道,myflag11=0是有径向通风道myflag12 = 3;%myflag12 myflag12=1是双层叠绕组,myflag12=2单层同心式,myflag12=3单层同心式(分组的)、交叉式,myflag12=4 单层链式myflag13 = 1;%myflag13 myfalg13=1是无径向通风道,myflag13=0是径向通风道myflag14 = 4;%myflag14 myflag14=1是二级防护式,myflag14=2是四级及以上防护式,myflag14=3是二级封闭型自扇冷式,myflag14=4是四级及以上封闭型自扇冷式myflag15 = 1;%myflag15 myflag15=1是半闭口槽,myflag15=0 是开口槽PN = 11000;Un = 380; %额定电压f = 50; %频率cos_phi = 0.84;eta_1 = 0.88;m1 = 3;p = 2; %极对数q1 = 3; %每极每相槽数%myflag1 myflag1=1是三角形接法,myflag1=0是星形接法。
基于MATLAB的异步电动机仿真
课程报告COURSE REPORT课程名称: ——课程号: ——授课教师:——学号:——姓名:西木小卒所属:上大桂树林基于MATLAB的异步电动机仿真1.电机仿真模型一台三相六机鼠笼式异步电动机,定子绕组为Y型连接,额定电压为U N=380V,额定转速n N=975r/min,电源频率f1=50Hz,定子电阻R1=2.08Ω,定子漏电抗X1=3.12Ω,转子电阻折合值R2、=1.53Ω,转子漏电抗折合值X2、=4.25Ω。
要求:绘制以上参数电动机的固有机械特性曲线、定子串电阻人为特性曲线、电子串电抗人为特性曲线、转子串电阻人为特性曲线、降电压人为特性曲线;给出仿真源代码。
2. 仿真代码实现clcclearm1=3;%%电机相数U1=220;%%额定定子相电压n1=[-1000,1000];%%两个相的同步转速,+为规定正相,-为反相p=3;%%电机极对数f1=50;%%输入电流频率r1=2.08;%%定子侧电阻r2=1.53;%%转子侧电阻折合值w1=2*pi*f1/p;%%电机同步角速度x1=3.12;%%定子侧电抗x2=4.25;%%转子侧折合电抗s=-1:0.001:1;%%设定转差率,是画图的关键自变量ns=[-1,1];%用来标定转矩的方向,规定ns=1为正,-1为反%%绘制定子串电阻前的固有机械特性曲线figure(1);for i=1:length(n1);n=n1(i)*(1-s);%%计算转速T=ns(i)*(m1*p*U1^2*r2)./s./(w1.*((r1+r2./s).^2+(x1+x2)^2));%%计算转矩plot(T,n,'--');if i==1text(max(T),800,strcat('r1=',num2str(r1),'\Omega'),'FontSize',9,'Color','black');%%曲线标注位置设置,每条曲线的标注横轴上对齐其Tm以便于区分,纵坐标无严格限制endhold on;endxlabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');ylabel('转速{\itn}/(r/min)');title('定子串电阻的机械特性曲线')grid on;hold on;%%绘制定子串电阻人为机械特性曲线r1p=r1;str_y=800;for i=1:length(n1);%%绘制正反相序的波形图,n=n1(i).*(1-s);for coef=1:3%%三条人为曲线r1p=r1p+1;%%串电阻的步进值T1=ns(i)*(m1*p*U1^2*r2)./s./(w1.*((r1p+r2./s).^2+(x1+x2)^2));plot(T1,n,'k-');hold on;if i==1str=strcat('r1=',num2str(int16(r1p)),'\Omega');str_y=str_y-150;text(max(T1),str_y,strcat('r1=',num2str(r1p),'\Omega'),'FontSize',9,'Color','black');endendend%%绘制降电压前的固有机械特性曲线figure(2);for i=1:length(n1);n=n1(i)*(1-s);T=ns(i)*(m1*p*U1^2*r2)./s./(w1.*((r1+r2./s).^2+(x1+x2)^2));plot(T,n,'--');if i==1text(max(T),800,strcat('U1=',num2str(int16(U1)),'V'),'FontSize',9,'Color','black');endhold on;endxlabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');ylabel('转速{\itn}/(r/min)');title('降低定子电压的机械特性曲线')grid on;hold on;%%绘制降电压人为机械特性曲线str_y=800;for i=1:length(n1);n=n1(i).*(1-s);for coef=0.75:-0.25:0.25;U1p=U1*coef;T1=ns(i)*(m1*p*U1p^2*r2)./s./(w1.*((r1+r2./s).^2+(x1+x2)^2));plot(T1,n,'k-');if i==1str=strcat('U1=',num2str(int16(U1p)),'V');str_y=str_y-150;text(max(T1),str_y,str,'FontSize',9,'Color','black');endhold on;endend%%绘制定子串电抗前的固有机械特性曲线figure(3);for i=1:length(n1);n=n1(i)*(1-s);T=ns(i)*(m1*p*U1^2*r2)./s./(w1.*((r1+r2./s).^2+(x1+x2)^2));plot(T,n,'--');if i==1text(max(T),800,strcat('x1=',num2str(x1),'\Omega'),'FontSize',9,'Color','black');endhold on;endxlabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');ylabel('转速{\itn}/(r/min)');title('定子串电抗的机械特性曲线')grid on;hold on;%%绘制定子串电抗的人为机械特性曲线x1p=x1;str_y=800;for i=1:length(n1);n=n1(i).*(1-s);for coef=1:3x1p=x1p+1.0;T1=ns(i)*(m1*p*U1^2*r2)./s./(w1.*((r1+r2./s).^2+(x1p+x2)^2));plot(T1,n,'k-');if i==1str=strcat('x1=',num2str(x1p),'\Omega');str_y=str_y-150;text(max(T1),str_y,strcat('x1=',num2str(x1p),'\Omega'),'FontSize',9,'Color','black');endhold on;endend%%绘制转子串电阻前的固有机械特性曲线figure(4);for i=1:length(n1);n=n1(i)*(1-s);T=ns(i)*(m1*p*U1^2*r2)./s./(w1.*((r1+r2./s).^2+(x1+x2)^2));plot(T,n,'--');if i==1text(max(T),800,strcat('r2=',num2str(r2),'\Omega'),'FontSize',9,'Color','black');endhold on;endxlabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');ylabel('转速{\itn}/(r/min)');title('转子串电阻的机械特性曲线')grid on;hold on;%%绘制转子串电阻的人为机械特性曲线r2p=r2;str_y=800;for i=1:length(n1);n=n1(i).*(1-s);for coef=1:3r2p=r2p+0.75;T1=ns(i)*(m1*p*U1^2*r2p)./s./(w1.*((r1+r2p./s).^2+(x1+x2)^2));plot(T1,n,'k-');if i==1str=strcat('r2=',num2str(r2p),'\Omega');str_y=str_y-150;text(max(T),str_y,str,'FontSize',9,'Color','black');endhold on;endend3.仿真波形。
异步电动机变频调速系统与MATLAB 实现
2021/8/17
8
电机转速
2021/8/17
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电磁转矩
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三相定子电流
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(6)Current Regulator 子模块
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(7)ASR子模块
异步电机参数:线电压380;额定频率50Hz;;定子内阻0.087Ω;定子漏感0.8mH; 转子内阻0.228Ω;转子漏感0.8mH;定、转子漏感34.7;极对数为4。为逆变器直流电 源Vdc设为780V。仿真方法选择为固定步长(fixed-step)。仿真时间设为0-31.5秒。
2021/8/17
3
4.6.5 矢量控制变频调速仿真
2021/8/17
4
(1)
I
* qs
Calculation子模块
(2)DQ-ABC子模块
2021/8/17
5
(3)Teat Calculation子模块 (4)ABC-DQ子模块
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6
(5) I dC*s alculation子模块
4.6异步电动机变频调速系统与MATLAB 实现
4.6.1异步电动机变频调速系统介绍
交流异步电动机所采用的变频控制方式有V/F 控制、矢量控制以及直接转矩控制等实现方式。
4.6.2变频调速控制方式
三相异步电动机定子每相电动势的有效值为:
Eg=4.44f1N1RN1φm
(4—20)
式中:Eg——气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值,单位为V;
f1——定子频率(HZ); NhomakorabeaN1——定子每相绕组串联匝数;
RN1——与绕组结构有关的常数;
matlab 异步电机例程 -回复
matlab 异步电机例程-回复Matlab是一种功能强大的数学软件工具,被广泛应用于各个领域。
在电力电气工程中,Matlab可以用于模拟和控制各种电力设备,其中包括异步电机。
本文将从头开始介绍如何使用Matlab编写一个异步电机的例程。
首先,我们需要了解什么是异步电机。
异步电机是一种交流电动机,通过交变电流来生成旋转磁场,从而驱动机械负载。
它通常由一个固定的外部电源供电,并且无需进行直接的电气连接。
异步电机的运行速度略低于同步速度,这个差值称为滑差。
滑差决定了电机转速与电源频率之间的差异。
在使用Matlab编写异步电机例程之前,我们需要明确电机的基本参数。
这些参数包括电阻、电感、转动惯量、电压和频率。
根据电机的额定功率和额定电压,我们可以计算出电机的额定电流。
接下来,我们将利用Matlab的电气工具箱(Electrical Power Toolbox)来模拟异步电机。
电气工具箱提供了许多函数和命令,可以帮助我们建立电力系统的模型。
我们可以使用以下命令来加载电气工具箱:MATLABaddpath(genpath('electrical_power_toolbox_folder'))然后,我们可以使用以下代码来定义电机的参数:MATLABR = 0.3;L = 0.01;J = 0.5;V = 480;f = 60;P = 10;其中,R是电机的电阻,L是电机的电感,J是电机的转动惯量,V是电机的电压,f是电源的频率,P是电机的额定功率。
接下来,我们可以使用以下代码来创建一个异步电机对象:MATLABmotor = asynchronous_motor(R, L, J, V, f, P);接着,我们可以使用以下代码来定义电机的控制器和负载:MATLABcontroller = pid_controller(0.1, 0.001, 0.05, 0.1);load = constant_load(50);在这个例程中,我们使用了一个PID控制器来控制电机的转速,并使用一个恒定负载来模拟机械负载。
异步电机矢量控制Matlab仿真实验_(电机模型部分)
摘要异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,由磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程组成,为非线性,所以控制起来极为不便。
异步电机的模型之所以复杂,关键在于各个磁通间的耦合。
如果把异步电动机模型解耦成有磁链和转速分别控制的简单模型,就可以模拟直流电动机的控制模型来控制交流电动机。
本文研究了按转子磁链定向的矢量控制系统的电流闭环控制的设计方法,通过坐标变换,在按转子磁链定向同步旋转正交坐标系中,得到等效的直流电动机模型,然后仿照直流电动机的控制方法控制电磁转矩与磁链,将转子磁链定向坐标系中的控制量反变换得到三相坐标系的对应量,以实施控制,并用MATLAB进行仿真。
关键词:异步电动机直流电动机磁链 MATLAB仿真目录1 课程任务设计书 (2)2 异步电动机数学模型基本原理 (3)2.1 异步电动机的三相动态数学模型 (3)2.2 异步电机的坐标变换 (6)2.2.1 三相-两相变换(3/2变换) (6)2.2.2静止两相-旋转正交变换(2s/2r变换) (8)3 异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统 (9)3.1 按转子磁链定向矢量控制的基本思想 (9)3.2 以ω-is-ψr 为状态变量的状态方程 (9)3.2.1 dq坐标系中的状态方程 (9)3.2.2αβ坐标系中的状态方程 (10)3.3αβ坐标系下异步电机的仿真模型 (11)3.4矢量控制系统设计 (14)3.5 矢量控制系统的电流闭环控制方式思想 (14)4 异步电动机矢量控制系统仿真 (15)4.1 仿真模型的参数计算 (15)4.2 矢量控制系统的仿真模型 (16)4.3仿真结果分析 (17)5. 总结与体会 (18)参考文献 (19)1课程任务设计书2 异步电动机数学模型基本原理异步电动机是个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。
在研究异步电动机数学模型时,作如下的假设:120电角度,产生的磁动(1)忽略空间谐波,设三相绕组对称,在空间中互差势沿气隙周围按正弦规律分布;(2)忽略磁路饱和,各绕组的自感和互感都是恒定的;(3)忽略铁心饱和;(4)不考虑频率变化和温度变化对绕组电阻的影响。
电机设计matlab程序
%电机设计程序clear allformat short em1=3;p=2;f=50%1.额定功率PN=*10^3 ;%2.额定电压(单位V,三角形接法)UN=380;UN0=380;%3.功电流 ( 单位 A)IKW=PN/(m1*UN0)%4.效率 eta 依照技术条件的规定eta=eta= ;%5.功率因数 cos(phi) =,依照技术条件的规定cos(phi)=phi=acos;cos(phi);%6.极对数 p=2p=2;%7.定转子槽数:每极每相槽数取整数。
参照近似规格电机取 q1=3, 则 Z1=2m1pq1,再查表 10-8 选 Z2=32,并采用转子斜槽。
q1=3;Z1=2*m1*p*q1Z2=32 ;%8.定转子每极槽数Zp1=Z1/(2*p)Zp2=Z2/(2*p)%9.确定电机的主要尺寸;一般可参照近似电机的主要尺寸来确定Di1 和 lef.现按10-2 中的KE1=*log(PN/1000)*p+P1=KE1*PN/(eta*cos(phi))alphap1=;KNm1=;Kdp1=;A1=25000;Bdelta1=;n1=1450;V=(alphap1*KNm1*Kdp1))*(1/(A1*Bdelta1 ))*(P1/n1)D1=;%断念的有效长度Di1=;lef =V/((Di1)^2)%气隙的确定%参照近似产品或由经验公式(10-10a ),得lt=;delta =lef=lt + 2*deltaD2=Di1-2*delta%转子内径先按转轴直径决定(今后再校验转子轭部磁密)Di2= ;%11.极距 tautau =pi*Di1/(2*p)%12.定子齿距 t1t1=(pi*Di1/Z1)%转子齿距 t2t2=(pi*D2/Z2)bsk=;%15.设计定子绕组Nphi11=eta*cos(phi)*pi*Di1*A1/(m1*IKW)%取并联支路 a1=1, 由式( 10-15 ),可得每槽导体数a1=1;Ns1=47%16.每相串连导体数 Nphi1Nphi1=Ns1*Z1/(m1*a1)%每相串连匝数 N1N1=Nphi1/2%17.绕组线规设计%初选定子电密 J11=5.0A/mm^2,由式( 10-16 ),计算导线并绕根数和每根导线面积的乘积。
matlab 异步电机例程 -回复
matlab 异步电机例程-回复Matlab异步电机例程指的是通过使用Matlab编程语言,实现异步电机控制的一个示例程序。
异步电机是一种常见的工业电机类型,具有高效、可靠和经济的特点。
在本篇文章中,我将一步一步回答以下内容:什么是异步电机、Matlab在电机控制方面的应用、异步电机控制的原理、Matlab 异步电机例程的开发过程以及示例程序的使用方法。
1. 什么是异步电机异步电机是一种通过感应电流的方式工作的电机,也被称为三相感应电机。
该电机中的转子不直接与电源相连,而是通过电磁感应的原理工作。
异步电机的工作原理是在转子中产生感应电流,该电流和定子中的旋转磁场相互作用,从而产生转矩和转动力。
2. Matlab在电机控制方面的应用Matlab在电机控制方面有广泛的应用。
它可以用来进行电机参数估计、电机控制策略的设计和仿真。
在设计和开发电机控制算法时,Matlab提供了丰富的工具箱,如Simulink、Control System Toolbox和Signal Processing Toolbox等。
这些工具箱使得开发者可以方便地进行建模、仿真和测试。
3. 异步电机控制的原理异步电机控制的主要目标是通过改变电机的转矩和转速,实现对电机性能的精确控制。
为了实现这一目标,可以采用不同的控制策略,例如矢量控制、直接转矩控制和电流控制等。
在矢量控制中,电机的电流和电压矢量被分解成两个独立的分量:磁场分量和转矩分量。
这种方法通过控制电机的磁场和转矩分量,可以实现电机的精确控制。
在直接转矩控制中,通过测量电机的转矩和转速,然后针对期望转矩和转速进行调节,从而实现电机的精确控制。
这种方法通常需要使用旋转坐标系转换和逆变器控制来实现。
在电流控制中,对电机的电流进行控制,从而实现对电机的转矩和转速的控制。
这种方法通常使用PI控制器或者其他控制算法来实现。
4. Matlab异步电机例程的开发过程开发Matlab异步电机例程的过程如下:步骤1:定义电机模型:首先需要定义电机的数学模型,包括电流、转矩和电机参数等。
异步电机调压调速系统的matlab仿真代码
异步电机调压调速系统的matlab仿真代码异步电机调压调速系统的matlab仿真是电机运行过程中必不可少的一部分。
这种仿真可以帮助电机设计工程师在早期发现可能出现的运行问题,提前解决电机运行过程中的问题,优化电机的性能,以提升整个电力系统的运行效率。
在matlab中进行异步电机调压调速系统的仿真,首先需要建立一个电机的数学模型。
该模型包括电机的运动方程、电气方程和机械输出方程。
在该模型中,电机的参数应该是可以变化的,这样可以根据实际情况更改电机的参数。
电机调度、控制器和控制逻辑应该也要在模型中完整地描述,以充分模拟电机的工作状态。
仿真的基本步骤是:首先需要对电机进行初始化,加载电机的原始参数和初始状态。
然后,电机通过控制器获得一个控制信号,以达到目标转速或负载。
控制信号通过模型传递到电机的反应器,该反应器将将其转化为电力进行驱动。
电机运行,仿真软件不断地对电机状态进行更新,以模拟出电机在各种工作状态下的实际运行情况。
最后,仿真软件将输出电机的运行数据和工作状态,以帮助电机设计工程师进行模拟和评估。
在matlab中,可以使用Simulink系统来建立异步电机调压调速模型,并对其进行仿真。
Simulink是一种可视化的仿真平台,它允许直观地建立和修改电机模型的控件,从而快速对电机进行调试和优化。
在具体的仿真代码中,通常需要包括以下内容:1. 定义模型:在matlab或Simulink中定义电机的数学模型,并确定所需的自变量和参数。
代码中应包括电机运动方程、电气方程和机械输出方程等模型方程。
2.参数:将电机的初始参数和运行条件输入到模型中,包括电机的转速和负载、电气参数、转子电阻和电抗等等。
3. 控制器输入:对于调度系统和控制器进行建模,并将控制器输入参数添加到模型中。
4. 环路控制:添加完善的环路控制和控制逻辑,以确保模型的正确性,并保证仿真数据的准确性。
5. 数据输出:将仿真数据输出到matlab的工作空间中,并通过matlab的工具箱进行分析和处理。
基于matlab异步电动机转矩控制
基于matlab异步电动机转矩控制
异步电动机转矩控制是控制电动机输出转矩的一种方法,其基本原理是通过控制电动机的电流来改变转矩。
以下是基于MATLAB的异步电动机转矩控制的简要步骤:
1. 建立电动机的数学模型,包括电动机的电路方程、转矩方程和速度方程等。
2. 设计转矩控制器,常见的控制器包括PID控制器和模型预测控制器。
根据电动机的转矩和速度参考值,通过控制输出电流来实现对转矩的控制。
3. 设计电流控制器,通过控制电压矢量的大小和相位来实现对电流的控制。
4. 进行仿真实验,使用MATLAB进行仿真,将设计的控制器与电动机模型相结合,并进行系统性能的评估和优化。
5. 实验验证,将设计好的控制器加载到实际的电动机控制系统中,并进行实验验证,调整参数以获得所需的转矩控制性能。
需要注意的是,异步电动机转矩控制是一个复杂的控制问题,需要综合考虑电动机的动态特性、电路参数的不确定性、控制器的设计和参数调整等因素。
在实际应用中,还需要考虑实时性、稳定性和鲁棒性等问题,并进行适当的控制策略优化。
中小型三相异步电动机电磁计算程序
中小型三相异步电动机电磁计算程序王丽芳山西防爆电机(集团)有限公司,山西长治(046011)关键词 电磁计算;编程;公式化中图分类号TM 343+.2 文献标识码A 文章编号1008 7281(2010)06 0024 03E lectro m agnetic Calculation Progra m of S mall and M ediu mSized Three Phase InductionM otorW ang L ifangK ey words E lectromagnetic calcu lation ;progra mm ing ;for mulation .0 引言国内中小型电机行业进行异步电动机电磁计算时,原来都是采用某所的中小型三相异步电动机电磁计算程序(手算程序);如今均采用计算机进行计算,这就是涉及到编程问题,而手算程序中很多计算要找曲线和表格,这就给编程带来了很多不便,只有将曲线和表格公式化后才能更方便编程人员编程,但在公式化处理上由于编程人员的不同理解采用的公式化处理也略有不同,本文提供了参数的计算公式和改进后的计算流程,由手算四个迭代过程减少为三个。
1 电磁计算程序中的几个数据计算讨论1.1 通风道损失宽度bk ;铁心有效长leff;铁心长l ;通风道宽度bk ;通风道数nk 1;气隙g 。
有定、转子径向通风道,两者不交错时:leff =l -nk 1 bkbk 是关于气隙g 的一条曲线,如图1所示。
从图1看出,通风道损失宽度bk 是关于气隙g 的一条函数曲线,原来没有直接的计算公式,每次计算铁心有效长leff 用到bk 的时候,就得查这条曲线,查这条曲线是件比较麻烦的事情。
图1 通风道宽度与气隙的曲线图经过一系列的推导得出通风道损失宽度bk 的计算公式如下bk =(bk )2/(bk +5 g /2)通风道损失宽度bk 就用以上一个公式得以很方便的计算。
1.2 节距漏抗系数K u 1、K L 1K u 1、K L 1为节距漏抗系数,曲线图见图2或见表1。
异步电机的电磁计算程序-自编程序
爬地扇20寸电机一、额定数据:1、额定功率; P N =45W2、额定电压; U 1=240V3、极 数; P=44、相 数; m=25、频 率; f=50HZ二、技术要求:1、效 率; n=22I2、功率因数; COSQ=0.9633、起动转矩倍数; T St =1.4、起动电流; I st =0.3mA5、最大转矩倍数; T M =6、绝缘等级; E 三、冲片尺寸及铁心数据:根据电机设计理论,主要尺寸D I1和L 1与P M 、转速及所选择的电磁负荷的关系6.1 K E ×108P Na i K B K dpm n COSQ n 1 A B gP N D I1 L 1 n 1 A B gn 1 A B g6.1 K E ×108a i K B K dpm n COSQC A--电机常数;D I1--电机定子内经; L 1--电机定子长度; a i --计算极弧系数;(查表9-5) K dpm --绕组系数(查表9-2); n--效率; COSQ--功率因数KE --压降系数初值; n 1--电机同步转速; B g A--电磁负荷; P N --额定功率K B --波形系数P N =C A C A =P N =19.8×1.6×1500×120×0.58单相异步电动机的电磁计算程序D I12 L 1=×D I12 L 1=C A P N =10W0.668×0.804×1.096×0.3×251176470C A = 6.1 ×0.9×108K B -1.096 B g -0.58 A-120 D I1-4.45 L 1-1.6Ai-0.668 K dPm -0.804 n-1500 COSQ-0.963 K E -0.9n-0.31、 定子外经 D 1=7.5×7.52、 定子内经 D I1=Φ4.453、 单边气隙 g=0.034、 转子外经 D 2=4.45-0.06=4.3955、 转子内经 D 2I =Φ0.8Q 16Q 222L 1.6L 2 1.69、 定子齿距, t 1=3.14/16=0.873312510、转子齿距 t 2=3.14/4.39=0.62657定子 bo 1=0.2 bs 1=0.5 R=0.35 hso=0.08hs 1=0.07 hs 2=0.46 hs=0.11 h h S ′=0.63 h=0.15转子 b 02=0.1 r 1=0.15 r 2=0.08 h R0=0.01h R1=1.1 h R2=0.385 h R =0.7端环 b 1=0.744 b 2=0.533 d=0.36 D Re=4.27D ri =2.8711、定子齿宽 b r1=3.14[4.45+2(0.08+0.07)]/16-0.5=0.4312、转子齿宽 br1=3.14[4.39+2(0.01+0.15)]/22-2×0.15=0.6613、定子齿部磁路长度 h r =h S1+h S2+1/3R=0.07+0.46+1/3*0.35h r =0.64614、转子齿部磁路计算长度 h r2=r 1+h R2+r 2/3=0.15+0.385+0.026h r2=0.5616615、定子轭部磁路计算高度 h C1=D 1-D I /2-h S -R/3=7.5-4.45/2-0.11-0.116=1.2983。
异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真
异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真一、本文概述随着电力电子技术和控制理论的不断发展,异步电动机直接转矩控制系统(Direct Torque Control, DTC)已成为电动机控制领域的重要研究方向。
该控制系统以其快速响应、高鲁棒性和简单的结构特性,在电力驱动、工业自动化、新能源汽车等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在通过MATLAB仿真平台,对异步电动机直接转矩控制系统进行深入研究和探讨。
本文将首先介绍异步电动机直接转矩控制的基本原理和主要特点,包括其与传统矢量控制方法的区别和优势。
随后,将详细阐述异步电动机的数学模型,以及DTC系统中转矩和磁链的控制策略。
在此基础上,利用MATLAB/Simulink仿真软件,构建异步电动机DTC系统的仿真模型,并对仿真模型中的关键参数和模块进行详细设计。
本文的重点在于通过仿真实验,分析异步电动机DTC系统的动态性能和稳态性能,探讨不同控制参数对系统性能的影响。
将针对仿真结果中出现的问题和不足,提出相应的改进措施和优化策略,以提高DTC系统的控制精度和稳定性。
本文将对异步电动机直接转矩控制系统的未来发展趋势和应用前景进行展望,为相关领域的研究人员和工程师提供参考和借鉴。
二、异步电动机直接转矩控制系统理论基础异步电动机直接转矩控制系统(Direct Torque Control, DTC)是一种高效的电机控制策略,旨在直接控制电机的转矩和磁链,从而实现快速动态响应和优良的控制性能。
与传统的矢量控制相比,DTC具有算法简单、易于数字化实现、对电机参数变化不敏感等优点。
异步电动机DTC系统的理论基础主要建立在电机转矩和磁链的直接控制上。
在DTC中,通过检测电机的定子电压和电流,利用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)或滞环比较器(Hysteresis Comparator)等控制手段,直接计算出所需的电压矢量,以实现对转矩和磁链的快速调节。
电机设计matlab程序
电机设计matlab程序目录1:引言2:需求分析2.1 功能需求2.2 性能需求2.3 系统约束3:电机设计流程3.1 设计输入3.1.1 电机参数3.1.2 工作条件3.2 磁路设计3.2.1 材料选择3.2.2 磁路计算3.3 绕组设计3.3.1 导线选择3.3.2 绕组计算3.4 杂散损耗分析3.4.1 铁心损耗计算 3.4.2 铜损耗计算 3.5 效率评估4: MATLAB程序设计4.1 磁路计算程序4.2 绕组计算程序4.3 杂散损耗计算程序 4.4 效率评估程序5:程序验证与结果分析 5.1 磁路设计验证5.2 绕组设计验证5.3 杂散损耗分析验证 5.4 效率评估验证6:结论7:参考文献1:引言本文档旨在介绍一种利用MATLAB程序进行电机设计的方法,详细说明了设计流程以及相关的MATLAB程序设计。
通过该程序,用户可以快速、准确地完成电机设计,提高设计效率和设计质量。
2:需求分析2.1 功能需求用户希望通过该程序实现以下功能:- 输入电机参数和工作条件- 根据输入的参数计算电机的磁路和绕组设计- 分析电机的杂散损耗并计算效率- 输出设计结果和相关数据2.2 性能需求程序应具备以下性能要求:- 响应迅速,计算时间短- 计算结果精确可靠- 界面友好,操作简单2.3 系统约束程序应满足以下系统约束:- 适用于不同类型和规模的电机设计- 兼容不同版本的MATLAB环境- 具备良好的可移植性和扩展性3:电机设计流程3.1 设计输入3.1.1 电机参数用户需要提供电机的参数,包括电压、功率、频率、转速等。
3.1.2 工作条件用户需要指定电机的工作条件,包括负载特性、温度条件、环境条件等。
3.2 磁路设计3.2.1 材料选择根据设计要求和约束条件,选择适合的磁性材料。
3.2.2 磁路计算利用电机设计原理和磁路分析方法,计算磁路各部分的尺寸和参数。
3.3 绕组设计3.3.1 导线选择选用合适的导线材料,根据电流和绝缘要求确定导线截面积。
matlab电机算法 -回复
matlab电机算法-回复Matlab电机算法:一步一步回答引言:Matlab是一种强大的数学计算和数据可视化工具,广泛应用于各个工程领域中。
在电机领域中,Matlab的应用非常广泛,尤其是在电机算法的设计和仿真方面。
本文将介绍电机算法的开发过程,并以Matlab为工具,详细解释每个步骤。
整个过程将涵盖建模、控制算法设计、仿真和实验验证等方面。
第一步:建模在电机算法设计之前,我们需要将电机建模成数学模型。
电机模型的选取取决于具体应用需求,主流的模型有分段函数、空间矢量调制等。
选择合适的模型以及参数将直接影响到后续控制算法的设计和效果。
以直流电机为例,其数学模型可以描述为:1. 电机动态方程:J * dω/dt = τ- b * ω2. 电机输出方程:V = R * i + L * di/dt + K * ω其中,J是电机转动惯量,τ是电机输出的转矩,b是电机的摩擦系数,ω是电机的角速度,V是电机的输入电压,R是电机的电阻,i是电机的电流,L是电机的电感,K是电机的电动势。
第二步:控制算法设计在电机建模完成后,我们需要设计控制算法以实现所需的功能。
常用的控制算法包括PID、模糊控制、自适应控制等。
我们选择合适的控制算法取决于应用场景和控制要求。
以PID控制算法为例,其数学公式可以描述为:u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中,u(t)是控制器的输出,e(t)是系统的误差,Kp、Ki、Kd是PID控制器的比例、积分和微分系数。
第三步:仿真在控制算法设计完成后,我们需要对算法进行仿真以验证其性能和可行性。
在Matlab中,我们可以通过构建合适的模型和仿真环境来进行仿真实验。
首先,我们需要在Matlab中建立电机模型。
根据第一步的建模方法,我们可以定义电机模型的各个参数和方程,形成一个函数或脚本。
然后,我们可以通过调整控制算法的参数,例如PID的比例、积分和微分系数,来观察电机的响应。
基于matlab的交流异步电机变频调速运行设计
基于matlab的交流异步电机变频调速运行设计
要设计基于Matlab的交流异步电机变频调速运行,可以按照
以下步骤进行:
1. 确定电机的参数:包括额定功率、额定电压、额定电流、额定转速等参数。
2. 编写电机模型:根据电机的参数,利用Matlab中的工具箱(如Simulink)或编程语言,编写电机的数学模型,包括电机的转动方程、电机的电磁特性等。
3. 设计调速控制策略:根据电机的模型和调速要求,设计合适的调速控制策略。
常用的控制策略包括PID控制、模糊控制、自适应控制等。
在Matlab中,可以利用控制系统工具箱来设
计和调试控制策略。
4. 实现电机控制系统:根据调速控制策略,利用Matlab编程
语言或Simulink工具箱,实现电机的控制系统。
包括传感器
的采集和信号处理、控制算法的实现、控制信号的输出等。
5. 进行仿真和测试:利用Matlab的仿真工具箱,对设计的电
机控制系统进行仿真和测试。
根据仿真结果,对控制算法进行优化和调整。
6. 硬件实现:将设计好的电机控制系统部署到确切的硬件平台上,如嵌入式系统、DSP芯片等。
可以根据实际情况选择合
适的硬件平台,并进行相应的接口设计和实现。
7. 进行实际运行测试:将设计好的电机控制系统连接到实际的变频调速驱动器和电机上,进行实际运行测试。
根据测试结果,对控制系统进行再次优化和调整。
通过以上步骤,就可以设计基于Matlab的交流异步电机变频
调速运行系统。
异步电机矢量控制Matlab 仿真
异步电机矢量控制Matlab 仿真实验报告一.异步电机矢量控制的基本思想在转子磁场定向的基础上,经过一系列的坐标变换,实现将三相异步电机像直流电机那样对磁场和转矩的解耦控制,使异步电机的动、静态性能大大提高。
二.异步电机模型该模型状态方程:电压方程:1s s m 11s s m 12m r m r r r r 2r m m r r r r 000000i R L p L p u i R L p L p u i L p L R L p L i L L p L R L p ααββαβωωωω+⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-+-⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦电流方程:转矩方程:e p m β1α2α1β2()T n L i i i i =-三.异步电机矢量控制的仿真模型转速给定与电机反馈转速相比较后,通过速度PI 调节器,输出定子12121112122200*001k=LsLr-Lm r S r m r m m r r m S r m r r m m s m m s r s r s m m s m r s r s i i L R L L R L L L i i L u L R L L L R L k i L u R L L L R L L L i i L L Ls R L L L R L i ααββααβαββωωωωωωωω⋅⋅⋅⋅⎡⎤⎢⎥⎡⎤-⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦Lm电流转矩分量给定1q i ,定子电流励磁分量给定1d i 由磁链PI 调节器到。
定子三相电流经过坐标变换后的1d i 与1q i 给定值相比较,再经过磁通分量PI 调节器和转矩分量PI 调节器后分别输出定子电压分量1d u ,1q u 。
实质上对电机转子磁通和转矩的控制,可以转化为对转子磁场定向坐标系下定子电流id 1、iq 1的控制。
鼠笼式异步电机matlab仿真实验和计算(江苏大学)..
(为了方便学弟学妹,我这里贡献一下下,至于每个程序的R1该取什么值,丫的,学了半年电机我也没搞清。
如果有知道的,不吝赐教。
嘿嘿,可以给我的百度ID发消息告诉我!)四、仿真实验(1)根据空载、短路试验计算出异步电动机的T型等效电路各参数;程序部分:clear;Uk=68.76;Ik=0.480/sqrt(3);Pk=25.9;%堵转试验,额定电流时数据U0=220;I0fai=0.1397 ;P0=23.67 ;%空载试验,额定电压时数据R1=44.6;%20.5℃Pfe=8.9;Pmec=12.3;Pomega=Pmec;Zk=Uk/Ik;Rk=Pk/(3*Ik^2);Xk=sqrt(Zk^2-Rk^2);R2=Rk-R1;X2=1/2*Xk;X1=X2;Z0=U0/I0fai;R0=P0/(3*I0fai^2);X0=sqrt(Z0^2-R0^2);Xm=X0-X1;Rm=Pfe/(3*I0fai^2);fprintf('\n');fprintf('电动机参数:\n');fprintf('温度:20.5℃\n');fprintf('R1=%5.3fΩ X1=%5.3fΩ\n',R1,X1);fprintf('R2=%5.3fΩ X2=%5.3fΩ\n',R2,X2);fprintf('Rm=%5.3fΩ Xm=%5.3fΩ\n',Rm,Xm);fprintf('Pfe=%5.3fW PΩ=%5.3fW\n',Pfe,Pomega);输出结果:电动机参数:温度:20.5℃R1=44.600ΩX1=110.595ΩR2=67.813ΩX2=110.595ΩRm=152.011ΩXm=1411.430ΩPfe=8.900W PΩ=12.300W(2)用MATLAB编程计算该电机在额定运行情况下的转速、转差率、定子电流、转子电流、定子功率因数、电磁转矩、输出转矩、输入功率、输出功率及效率;程序部分:clear;Pn=100; m=3;p=2;f=50;Un=220;Pomega=12.3;Pdelta=140.2*0.005;R1=54.1135;X1=110.595;R2=67.81;X2=110.595;Rm=152.011;Xm=1411.430;%R1为75度时电阻Z1=R1+j*X1;Zm=Rm+j*Xm;fprintf('额定点计算迭代过程:\n');s0=0.001;K=0;P2=0;s=s0;while abs(P2-Pn)/Pn>1e-6Z2=R2/s+j*X2;I11=Un/(Z1+Z2*Zm/(Z2+Zm));I1=abs(I11);COSfai=cos(angle(I11));P1=m*Un*I1*COSfai;I2=I1*abs(Zm/(Zm+Z2));Im=I1*abs(Z2/(Zm+Z2));Pcu1=3*I1^2*R1;Pfe=3*Im^2*Rm;Pcu2=3*I2^2*R2;P2=P1-(Pcu1+Pfe+Pcu2+Pomega+Pdelta);s=s*(Pn/P2);K=K+1;fprintf('K=%d\t',K);fprintf('P2=%5.2fW\n',P2);endEta=P2/P1*100;N=(3000/p)*(1-s);Te=(m*I2^2*((1-s)/s)*R2)/(2*pi*N/60);T2=P2/(2*pi*N/60);fprintf('\n额定点数据输出:\n');fprintf('转速:n=%5.2fr/min\n',N);fprintf('转差率s=%5.3f\n',s);fprintf('定子电流:I1=%5.2fA\n',I1);fprintf('转子电流:I2=%5.2fA\n',I2);fprintf('功率因数:cosΦ=%5.2f\n',COSfai);fprintf('电磁转矩: Te=%5.3fN.m\n',Te);fprintf('输出转矩: T2=%5.3fN.m\n',T2);fprintf('输入功率:P1=%5.2fW\n',P1);fprintf('输出功率:P2=%5.2fW\n',P2);fprintf('效率:η=%5.2f%%\n',Eta);输出结果:额定点计算迭代过程:K=1 P2=-11.18WK=2 P2=-29.71WK=3 P2=37.82WK=4 P2=100.89WK=5 P2=100.18WK=6 P2=100.04WK=7 P2=100.01WK=8 P2=100.00WK=9 P2=100.00WK=10 P2=100.00W额定点数据输出:转速:n=1381.86r/min转差率s=0.079定子电流:I1= 0.28A转子电流:I2= 0.22A功率因数:cosΦ= 0.77电磁转矩: Te=0.781N.m输出转矩: T2=0.691N.m输入功率:P1=143.55W输出功率:P2=100.00W效率:η=69.66%(3)用MATLAB编程计算:a、固有机械特性;b、降压人工机械特性(至少三组);c、转子电阻增加人工机械特性(至少三组)上对应的临界转差率、最大转矩、起动转矩和起动电流,并输出机械特性图;(a)程序部分:clear;R1=44.6;X1=110.595;R2=67.813;X2=110.595;Rm=152.001;Xm=1411.430;U0=220;%以上根据电机参数输入m=3;p=2;f=50;Ns=60*f/p;c=1+X1/Xm;sm=c*R2/sqrt(R1^2+(X1+c*X2)^2);Tmax=m*U0^2/((2*pi*Ns/60)*(2*c*(R1+sqrt(R1^2+(X1+c*X2)^2))));Tst=m*U0^2*R2/((2*pi*Ns/60)*((R1+c*R2)^2+(X1+c*X2)^2));Ist=U0/(Xm*(c+X1/X2))+U0/sqrt((R1+c*R2)^2+(X1+c*X2)^2);s=0:0.01:1;L=length(s);for k=1:L;n(k)=(1-s(k))*Ns;Te(k)=m*U0^2*R2/s(k)/((2*pi*Ns/60)*((R1+c*R2/s(k))^2+(X1+c*X2)^2)); endplot(n,Te,'k-');xlabel('转速 n(r/min)');ylabel('转矩 Te(N.m)');grid on;fprintf('\n');fprintf('临界转差率: sm=%5.3f\n',sm);fprintf('最大转矩: Tmax=%5.2fN.m\n',Tmax);fprintf('起动转矩: Tst=%5.3fN.m\n',Tst);fprintf('起动电流: Ist=%5.2fA\n',Ist);输出结果:临界转差率: sm=0.312最大转矩: Tmax= 1.54N.m起动转矩: Tst=0.940N.m起动电流: Ist= 0.93A05001000150000.20.40.60.811.21.41.6转速 n(r/min)转矩 T e (N .m )(b)程序部分:clear;R1=44.6;X1=110.595;R2=67.813;X2=110.595;Rm=152.001;Xm=1411.430;U0=[100 160 190 220];%以上根据电机参数输入,电压值由小到大任意选择四个%若取得电压值是x 个,则把最后以后for 语句改为i=1:4即可L1=length(U0);for i=1:L1;m=3;p=2;f=50;Ns=60*f/p;c=1+X1/Xm;sm(i)=c*R2/sqrt(R1^2+(X1+c*X2)^2);Tmax(i)=m*U0(i)^2/((2*pi*Ns/60)*(2*c*(R1+sqrt(R1^2+(X1+c*X2)^2)))); Tst(i)=m*U0(i)^2*R2/((2*pi*Ns/60)*((R1+c*R2)^2+(X1+c*X2)^2));Ist(i)=U0(i)/(Xm*(c+X1/X2))+U0(i)/((R1+c*R2)^2+(X1+c*X2)^2);s=0:0.01:1;L2=length(s);for k=1:L2;n(k)=(1-s(k))*Ns;Te(k)=m*U0(i)^2*R2/s(k)/((2*pi*Ns/60)*((R1+c*R2/s(k))^2+(X1+c*X2)^2)); endplot(n,Te,'K-');xlabel('转速 n(r/min)');ylabel('转矩 Te(N.m)');grid on;hold on;endfprintf('\n\n');fprintf(' 线电压临界转差率最大转矩起动转矩起动电流\n');fprintf(' U0/V sm Tmax/N.m Tst/N.m Ist/A \n');for i=1:4;fprintf(' %5.1f %5.3f %5.3f %5.3f %5.3f\n',U0(i),sm(i),Tmax(i),Tst(i),Ist(i));end输出结果:线电压临界转差率最大转矩起动转矩起动电流U0/V sm Tmax/N.m Tst/N.m Ist/A100.0 0.312 0.318 0.194 0.036160.0 0.312 0.813 0.497 0.057190.0 0.312 1.147 0.701 0.068220.0 0.312 1.538 0.940 0.07805001000150000.20.40.60.811.21.41.6转速 n (r/m i n )转矩 T e (N .m )190V 220V160V 100V(c )程序部分:clear;R1=44.6;X1=110.595;X2=110.595;Xm=1411.430;U0=220 ;R2=[67.813 85 110 150];L3=length(R2);%以上电阻数据任意输入四个,如果不是四个,修改方式如answer3b 相同for i=1:L3;m=3;p=2;f=50;Ns=60*f/p;c=1+X1/Xm;sm(i)=c*R2(i)/sqrt(R1^2+(X1+c*X2)^2);Tmax(i)=m*U0^2/((2*pi*Ns/60)*(2*c*(R1+sqrt(R1^2+(X1+c*X2)^2))));Tst(i)=m*U0^2*R2(i)/((2*pi*Ns/60)*((R1+c*R2(i))^2+(X1+c*X2)^2));Ist(i)=U0/(Xm*(c+X1/X2))+U0/((R1+c*R2(i))^2+(X1+c*X2)^2);s=0:0.01:1;L4=length(s);for k=1:L4;n(k)=(1-s(k))*Ns;Te(k)=m*U0^2*R2(i)/s(k)/((2*pi*Ns/60)*((R1+c*R2(i)/s(k))^2+(X1+c*X2)^2));endplot(n,Te,'k-');xlabel('转速 n(r/min)');ylabel('转矩 Te(N.m)');grid on;hold on;endfprintf('\n\n');fprintf(' 转子电阻临界转差率最大转矩起动转矩起动电流\n');fprintf(' R2/Ω sm Tmax/N.m Tst/N.m Ist/A \n');for i=1:4;fprintf(' %5.3f %5.3f %5.2f %5.3f %5.2f\n',R2(i),sm(i),Tmax(i),Tst(i),Ist(i));end输出结果:转子电阻临界转差率最大转矩起动转矩起动电流R2/Ωsm Tmax/N.m Tst/N.m Ist/A67.813 0.312 1.54 0.940 0.9385.000 0.391 1.54 1.100 0.90110.000 0.507 1.54 1.279 0.86150.000 0.691 1.54 1.453 0.7905001000150000.20.40.60.811.21.41.6转速 n(r/min)转矩 T e (N .m )150V110V85V67.813V(4) 绘制异步电机工作特性曲线,即电动机在额定电压、额定频率下输入功率1P 、定子电流1I 、效率η、功率因数ϕcos 及转差率s 与输出功率2P 的关系曲线;程序部分:clear;Pomega=12.3;Pdelta=140.2*0.005;R1=44.6;X1=110.595;R2=67.813;X2=110.595;Rm=152.001;Xm=1411.430; U0=220;%以上依据电机参数输入Z1=R1+j*X1;Zm=Rm+j*Xm;m=3;p=2;f=50;Un=220;Ns=60*f/p;c=1+X1/Xm;sm=c*R2/sqrt(R1^2+(X1+c*X2)^2);s=0:0.001:1;L=length(s);for k=1:L;Z2(k)=R2/s(k)+j*X2;n(k)=(1-s(k))*Ns;c=1+X1/Xm;I11(k)=U0/(Z1+Z2(k)*Zm/(Z2(k)+Zm));I1(k)=abs(I11(k));cosfai(k)=cos(angle(I11(k)));P1(k)=m*U0*I1(k)*cosfai(k);I2(k)=abs(Zm/(Zm+Z2(k)))*I1(k);Im(k)=abs(Z2(k)/(Zm+Z2(k)))*I1(k);Pfe(k)=m*Im(k)*Im(k)*Rm;Pcu1(k)=m*I1(k)*I1(k)*R1;Pcu2(k)=m*I2(k)*I2(k)*R2;P2(k)=P1(k)-(Pcu1(k)+Pcu2(k)+Pfe(k)+Pomega+Pdelta);Te(k)=m*I2(k)*I2(k)*((1-s(k))/s(k))*R2/(2*pi*n(k)/60);T2(k)=P2(k)/((2*pi*n(k))/60);eta(k)=P2(k)/P1(k)*100;if(s(k)<sm-0.12)%这里的0.12是为了使电机能稳定运行而引入的一个范围 P12(k)=P1(k);%不包含不稳定运行时电机的相关参数值I12(k)=I1(k);eta2(k)=eta(k);cosfai2(k)=cosfai(k);P22(k)=P2(k);s2(k)=s(k);endendfigure(1);plot(P22,P12,'k-');xlabel('输出功率 P2/W');ylabel('输入功率 P1/W');axis([0,180,0,300]);grid on;hold on;figure(2);plot(P22,I12,'k-');xlabel('输出功率 P2/W');ylabel('定子电流 I1/A');axis([0,180,0,0.6]);grid on;hold on;figure(3);plot(P22,eta2,'k-');xlabel('输出功率 P2/W');ylabel('额定效率η/%');axis([0,180,0,80]);grid on;hold on;figure(4);plot(P22,cosfai2,'k-'); xlabel('输出功率 P2/W'); ylabel('功率因数 cos φ'); axis([0,180,0,0.90]); grid on ; hold on ; figure(5);plot(P22,s2,'k-'); xlabel('输出功率 P2/W'); ylabel('转差率 s'); axis([0,180,0,0.25]); grid on ; hold on ;输出结果:02040608010012014016018050100150200250300输出功率 P2/W输入功率 P 1/W0204060801001201401601800.10.20.30.40.5输出功率 P2/W定子电流 I 1/A0204060801001201401601801020304050607080输出功率 P2/W额定效率 η/%0204060801001201401601800.10.20.30.40.50.60.70.80.9输出功率 P2/W功率因数 c o s φ0204060801001201401601800.050.10.150.20.25输出功率 P2/W转差率 s(5)使用MATLAB中的Simulink工具及SimMechanics工具,绘制起动过程中转速、转差率、转矩、起动电流等参数随时间的变化曲线(普通班选做);起动:(6)使用MATLAB中的Simulink工具及SimMechanics工具,绘制调速过程中转速、转矩随时间的变化曲线(普通班选做)。
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中小型异步电动机的MATLAB计算程序%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%第一部分额定数据和主要尺寸%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%myflag1 = 1;%myflag1 myflag1=1是三角形接法,myflag1=0是星形接法myflag2 = 0;%myflag2 myflag2=1是双层槽绝缘占面积,myflag2=0是单层槽绝缘占面积myflag3 = 1;%myflag3 myflag3=1是无径向通风道的铁心长度,myflag3=0是定转子径向通风道不交错,其它是通风道交错myflag4 = 1;%myflag4 myflag4=1是无径向通风道的净铁心长度,myflag4=0是有径向通风道的净铁心长度myflag5 = 2;%myflag5 myflag5=1是双层线圈,myflag5=2是单层线圈myflag6 = 0;%myflag6 myflag6=1是平底槽,myflag6=0是圆底槽myflag7 = 0;%myflag7 myflag7=1是平底槽,myflag7=0是圆底槽myflag8 = 1;%myflag8 myflag8=1是圆底槽,myflag8=0是半开口平底槽,其它为开口平底槽myflag9 = 1;%myflag9 myflag9=1是半开口槽和半闭开口槽,myflag9=0是开口槽myflag10 = 1;%myflag10 myflag10=1是单层线圈,myflag10=0是双层线圈myflag11 = 1;%myflag11 myflag11=1是无径向通风道,myflag11=0是有径向通风道myflag12 = 3;%myflag12 myflag12=1是双层叠绕组,myflag12=2单层同心式,myflag12=3单层同心式(分组的)、交叉式,myflag12=4 单层链式myflag13 = 1;%myflag13 myfalg13=1是无径向通风道,myflag13=0是径向通风道myflag14 = 4;%myflag14 myflag14=1是二级防护式,myflag14=2是四级及以上防护式,myflag14=3是二级封闭型自扇冷式,myflag14=4是四级及以上封闭型自扇冷式myflag15 = 1;%myflag15 myflag15=1是半闭口槽,myflag15=0 是开口槽PN = 11000;Un = 380; %额定电压f = 50; %频率cos_phi = 0.84;eta_1 = 0.88;m1 = 3;p = 2; %极对数q1 = 3; %每极每相槽数%myflag1 myflag1=1是三角形接法,myflag1=0是星形接法。
switch myflag1case 1UN_phi = Un;case 0UN_phi = Un/sqrt(3);endIkw = PN/(m1*UN_phi); %功电流Z1 = 2*m1*p*q1; %定子槽数Z2 = 26; %转子槽数Zp1=Z1/(2*p);Zp2=Z2/(2*p); %定转子每极槽数KB_2 = 0.0108*log10(PN)-0.013*p+0.931; %满载电势标幺值alpha_p_1 = 0.68;Knm_1 = 1.10;Kdp1_1 = 0.96;A_1 = 26000; %由参考文献[电机设计]图10-2 B_delta_1 = 0.67;n_1 = 1450;p_1 = KB_2*PN/(eta_1*cos_phi);V = 6.1*1*p_1/(alpha_p_1*Knm_1*Kdp1_1*A_1*B_delta_1*n_1);Lambda=1.4; %由参考文献[电机设计]表10-2 Dt1_1 = (2*p*V/(Lambda*pi))^(1/3);Dt1__D = 0.64; %由参考文献[电机设计]表10-3 Dt1__D表示Dt1/D D1_1 = Dt1_1/(Dt1__D); %定子冲片外径D1 = D1_1;Dt1 = D1*(Dt1__D);lef = V/(Dt1^2); %铁心有效长度lt = lef - 0.006;delta = 0.3*(0.4+7*sqrt(Dt1*lef))*(1/10^3);D2=Dt1-2*delta; %转子外径Dt2 = 0.06; %转子内径由转轴直径决定tou=pi*Dt1/(2*p); %极距t1= pi* Dt1/Z1; %定子齿距t2=pi*D2/Z2; %转子齿距bsk = 0.0145; %转子斜槽宽一般取一个定子齿距t1 alpha_1 = 1; %并联支路alpha_1为1 N_phi1_1 = (eta_1*cos_phi*pi*Dt1*A_1)/(m1*Ikw);Ns1 = (m1*alpha_1*N_phi1_1)/Z1;N_phi1 = Ns1*Z1/(m1*alpha_1);J1_1=5.0; %定子电密I1_1 = Ikw/eta_1*cos_phi; %定子电流初步值NA = I1_1/(alpha_1*J1_1); %每相串联导体数用NA表示Nt1_1*Ac1_1 KI = 0.089; %查参考文献[电机设计]表10-10 alpha = p*2*pi/Z1;Kd1=sin(q1*alpha/2)/(q1*sin(alpha/2)); %分布系数Kp1=1; %短距系数Kdp1=Kd1*Kp1; %绕组系数I2_1 = KI*I1_1*3*N_phi1_1*Kdp1/Z2; %转子导条电流IR_1=I2_1*Z2/(2*pi*p); %端环电流JR_1 = 2.1;AR_1=IR_1/JR_1; %端环面积h=0.002; %槽锲b01 = 0.0038;b11 = 0.0077;bt1 = 0.00745;bt2 = 0.01135;h01 = 0.0008;h11 = 0.0011;h21 = 0.0152;hs1 = 0.0211;hs2 = 0.0289;r21 = 0.0051;r22 = 0.0024;hs_1 = 0.0152; %定子槽型b02 = 0.001;b12 = 0.0048;h02 = 0.0005;h12 = 0.0011;h22 = 0.0249; %转子槽型As=(2*r21+b11)*(hs_1-h)/2+pi*r21*r21; %槽面积Delta_t = 0.0003;%myflag2 myflag2=1是双层槽绝缘占面积myflag2=0是单层槽绝缘占面积switch myflag2case 1At = Delta_t*(2*hs_1+pi*r21+2*r21+b11);case 0At = Delta_t*(2*hs_1+pi*r21);endAef = As - At; %槽有效面积Nt1 = 2; %并绕根数d =1.38*10^(-3); %绝缘后直径Sf = Nt1*Ns1*d^2/Aef; % ×100% %槽满率%myflag3 myflag3=1是无径向通风道的铁心长度,myflag3=0是定转子径向通风道不交错,其它是通风道交错。
switch myflag3case 1lef = lt + 2*delta;case 0lef = lt-nv1*bv1_1;otherwiselef = lt-(nv1*bv1_1+nv2*bv2_1);end %lt铁心长度kfe=0.95;%myflag4 myflag4=1是无径向通风道的净铁心长度 myflag4=0是有径向通风道的净铁心长度switch myflag4case 1lfe = kfe*lt;case 0lfe = kfe*(lt-nv*bv);endN_phi1_1 = eta_1*cos_phi*pi*Dt1*A_1/(m1*Ikw); %每相串联导体数alpha_1 = 1; %并联支路Ns1_1 = m1*alpha_1*N_phi1_1/Z1; %每槽导体数%myflag5 myflag5=1是双层线圈myflag5=2是单层线圈switch myflag5case 1Ns1 = 2*Ns1_1;case 2Ns1 = Ns1_1;end %每线圈匝数N2 =N_phi1*Kdp1; %每相有效串联导体数N1 = N_phi1/2; %每相串联匝数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%第二部分磁路计算%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% KB_1 = 0.927; % KB_1 = 1-epsilon_l == 0.927;%E1=(1-epsilon_l)*UN_phi==0.927*UN_phi;%E1为满载相电势E1 = 0.927*UN_phi;Ks_1 = 1.15;Ks = 1.148;Knm = 1.0975;Phi=E1/(4*Knm*Kdp1*f*N1); %每极磁通Kfe = 0.95;At1 = Kfe*lt*bt1*Zp1; %定子每极下齿部截面积At2 = Kfe*lt*bt2*Zp2; %转子每极下齿部截面积Bt1_1=1.4; %初取值%myflag6 myflag6=1是平底槽 myflag6=0是圆底槽switch myflag6case 1hf1_1 = (D1-Dt1)/2-hs1;case 0hf1_1 = (D1-Dt1)/2-hs1+r21/3;end %定子轭部计算高度Af1 =Kfe*lt*hf1_1; %定子轭部截面积%myflag7 myflag7=1是平底槽 myflag7=0是圆底槽switch myflag7case 1hf2_2 = (D2-Dt2)/2-hs2;case 0hf2_2 = (D2-Dt2)/2-hs2+r22/3;end %转子轭部计算高度Af2 = Kfe*lt*hf2_2; %转子轭部截面积tau = 0.1335;A_delta = tau*lef; %空气隙截面积alpha_p1 = 0.67; %计算极弧系数Fs = 1/alpha_p1; %波幅系数B_s = Fs*Phi/A_delta; %气隙磁密Bt1 = Fs*Phi/At1; %转子齿磁密Bt2 = Fs*Phi/At2; %定子齿磁密Bf1 = Phi/2*Af1; %转子轭磁密Bf2 = Phi/2*Af2; %定子轭磁密B_delta = Fs*Phi/A_delta; %空气隙磁密Ht1 =15.74;Ht2 =9.5; %磁场强度%myflag8 myflag8=1是圆底槽 myflag8=0是半开口平底槽其它为开口平底槽switch myflag8case 1Lt1 = (h11+h21)+r21/3;Lt2 = (h12+h22)+r22/3;case 0Lt1 = h11+h21 ;Lt2 = h12+h22;otherwiseLt1 = Hs1;Lt2 = h12+h22;End %Lt1定子,Lt2转子齿部磁路计算长度Lf1_1 = pi*(D1-hf1_1)/(2*p*2); %定子轭部磁路计算长度Lf2_1 = pi*(Dt1-hf2_2)/(2*p*2); %转子轭部磁路计算长度%myflag9 myflag9=1是半开口槽和半闭开口槽 myflag9=0是开口槽switch myflag9case 1K_delta=t1*(4.4*delta+0.75*b01)/(t1*(4.4*delta+0.75*b01)-b01^2);case 0K_delta = t1*(5*delta+b01)/(t1*(5*delta+b01)-b01^2);enddelta_ef = K_delta*delta; %有效气隙长度Ft1 = Ht1*Lt1; %定子齿部磁压降Ft2 = Ht2*Lt2; %转子齿部磁压降Cf1 =0.557; Cf2=0.445;Hf1 = 8.23*10^2; Hf2 = 7.29*10^2;Ff1 = Cf1*Hf1*Lf1_1; %定子轭部磁压降Ff2 = Cf2*Hf2*Lf2_1; %转子轭部磁压降mu_0 = 1.25*10^(-6);F_delta = K_delta*delta* B_delta/mu_0; %空气隙磁压降K_s= (F_delta + Ft1 + Ft2)/F_delta; %饱和系数Ks_2 = Ks- (Ks-Ks_1)/3;Ks_1 = Ks_2;F0 = F_delta + Ft1 + Ft2 + Ff1 + Ff2; %总磁压降Im = 2*p*F0/(0.9*m1*N1*Kdp1); %满载磁化电流Im_= Im/Ikw; %满载磁化电流标幺值Xm_= 1/Im_; %励磁电抗标幺值%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%第三部分参数计算%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% d1 = 0.015; %为线圈直线部分伸出铁心长度lb = lt +2*d1; %为直线部分长Kc = 1.2;beta_ = 0.852;tau_v = pi*(Dt1 + 2*(h01 + h11) + h21 + r21)/(2*p)*beta_;%单层同心式或交叉式线圈beta取平均值Cs = tau_v/2*cos(alpha);%cos(alpha) = sqrt(1 - sin(alpha)^2); sin_alpha = (b11 + 2*r21)/(b11 + 2*r21 + 2*b11);%myflag10 myflag10=1是单层线圈 myflag10=0 是双层线圈switch myflag10case 1lc = lb + Kc * tau_v;case 0lc = lb + 2 * Cs;endfd = Cs*sin(alpha); %双层线圈端部轴向投影长lb = 2*d1 + Kc*tau_v;%单层线圈端部平均长Cx = 4*pi*f*mu_0*(N1*Kdp1)^2*lef*PN/(m1*p*(UN_phi)^2);% ==0.263*(N1*Kdp1^2)*lef*Pn/p*(U_Nphi)^2*(1/10^3); %漏抗系数Ku1 =1.0; KL1 =1.0;lambda_u1 = h01/b01+2*h11/(b01+b11);lambda_L1 = 0.0765;lambda_s1 = Ku1*lambda_u1 + KL1*lambda_L1;%lambda_s1为定子槽比漏磁导 Ku1,KL1查参考文献[电机设计]图4-9,lambda_u1,lambda_L1查附录% myflag11=1是无径向通风道 myflag11=0是有径向通风道switch myflag11case 1lt1_1 = lt; %无径向通风道时 case 0lt1_1 = lt - nv1*bv1_1; end%有径向通风道时 bv1_1是通风道损失宽度,从图参考文献[电机设计]附1-9查出Xs1_ = 2*m1*p*lt1_1*lambda_s1/(Z1*Kdp1^2*lef)*Cx; %定子槽漏抗Sigma_s = 0.0129;X_delta1_ = m1*tau*Sigma_s/(pi^2*delta_ef*Kdp1^2*Ks)*Cx;%定子谐波漏抗Sigma_s从参考文献[电机设计]图4-10或附录八中查出tau_y = 0.1292;%myflag12 myflag12=1是双层叠绕组,myflag12=2单层同心式,myflag12=3单层同心式(分组的)、交叉式,myflag12=4 单层链式switch myflag12case 1XE1_ = 1.2*(d1 +0.5*fd)/lef*Cx;case 2XE1_ = 0.67*(lb - 0.64*tau_y)/(lef*Kdp1^2)*Cx;case 3XE1_ = 0.47*(lb-0.64*tau_y)/(lef*Kdp1^2)*Cx;case 4XE1_ = 0.2*lb/(lef*Kdp1^2)*Cx;end%双层叠绕组 XE1表示定子端部漏抗X_sigma1_ = Xs1_+X_delta1_+XE1_ ; %定子漏抗lambda_u2 = h02/b02;lambda_L = 1.806; lambda_L2 = 2*h12/(b02+b12)+lambda_L;lambda_s2 = lambda_u2+lambda_L2;%转子槽比漏抗 lambda_u2 lambda_L2查参考文献[电机设计]附录四%myflag13 myfalt13=1是无径向通风道 myflag13=0 是有径向通风道switch myflag13case 1lt2_1 =lt;case 0lt2_1 = lt-nv2*bv2_1;end%bv2从参考文献[电机设计]附录1——9中查出Xs2_ = 2*m1*p*lt2_1*lambda_s2/(Z2*lef)*Cx; %转子槽漏抗Sigma_R = 0.0195;X_delta2_ = m1*tau*Sigma_R/(pi^2*delta_ef*Ks)*Cx;%转子谐波漏抗 Sigma_R从参考文献[电机设计]图4-11或附录九查出DR = 0.1285;XB2_ = 0.757/lef*((lb - lt)/1.13 + DR/2*p)*Cx;%转子端部漏抗见参考文献[电机设计]图附1-5 Xsk_ = 0.5*(bsk/t2)^2*X_delta2_; %转子斜槽漏抗X_sigma2_ = Xs2_ + X_delta2_ + XB2_ + Xsk_; %转子漏抗X_sigma_ = X_sigma1_ + X_sigma2_; %总漏抗rho_0 = 0.0217*(1/10^6);Ac1_1 = 1.327*10^(-6);R1 = rho_0*(2*N1*lc/(Nt1*Ac1_1*alpha_1)); %rho为铝铜的密度R1_ = R1*Ikw/UN_phi; %定子相电阻标幺值C =1.1;Gw = C*lc*Ns1*Z1*Ac1_1*Nt1*rho_1;%定子导线重量 C为考虑导线绝缘和引线重量的系数 rho_1为导线密度KFe = 0.95;rho_F_1 = 7.8*10^3;GFe = KFe*lt*(D1 + delta)^2*rho_F_1; %GFe为硅钢片重量delta = 5*(1/10^3); %delta为冲剪余量rho_F_1 = 7.8*10^3;KB = 1.04;rho = 0.0434*(1/10^6);lB = 0.155;AB = 131.75*10^(-6);AR = 400*10^(-6);RB_1 = rho*KB*lB/AB*(4*m1*(N1*Kdp1)^2)/Z2;%导条电阻折算值 KB是叠片不整齐造成导条电阻增加的系数 rho为电阻率RR_1 = rho*((DR*Z2)/(2*pi*p^2*AR)*(4*m1*(N1*Kdp1)^2/Z2));%端环电阻折算值RB_ = RB_1*Ikw/UN_phi; %导条电阻标幺值RR_ = RR_1*Ikw/UN_phi; %端环电阻标幺值R2_ = RB_ + RR_; %转子电阻标幺值%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%第四部分工作性能计算%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%eta = 1;while ((eta-eta_1)/eta) > (0.5/100)I1p_ = 1/eta_1; %满载时定子电流有功分量标幺值 Xms_ = 2.404;sigma_1 = 1+X_sigma_/Xms_;Ix_ = sigma_1*X_sigma_*I1p_^2*(1+(sigma_1*X_sigma_*I1p_)^2);%满载时定子电流无功分量标幺值 I1Q_ = Im_+Ix_; %满载时定子电流无功分量标幺值KB = 1-(I1p_*R1_+I1Q_*X_sigma_);%满载电势标幺值KB表示1-epsilon_L EP = 1-Im_*X_sigma_;%空载电势标幺值 EP表示1-epsilon_0 Bt10 = EP/KB*Bt1; %空载时定子齿磁密 Bt20 = EP/KB*Bt2; %空载时转子齿磁密 Bf10 = EP/KB*Bf1; %空载时定子轭磁密 Bf20 = EP/KB*Bf2; %空载时转子轭磁密 B_delta0 = EP/KB*B_delta; %空载时气隙磁密 Ht10 = 22.52*10^2;Ht20 = 11.86*10^2;Hf20 = 8.79*10^2;Ft10 = Ht10*Lt1; %空载定子齿磁压降 Ft20 = Ht20*Lt2; %空载转子齿磁压降 Ff10 = Cf1*Hf10*Lf1_1; %空载定子轭磁压降 Ff20 = Cf2*Hf20*Lf2_1; %空载转子轭磁压降F_delta_0 = K_delta*delta*B_delta0/mu_0; %空载气隙磁压降 F00 = F_delta_0 + Ft10 + Ft20 + Ff10 + Ff20; %空载总磁压降 Im0 = 2*p*F00/(0.9*m1*N1*Kdp1); %空载磁化电流 I1_ = sqrt(I1p_^2+I1Q_^2); %定子电流标幺值 I1 = I1_*Ikw; %定子电流实际值 J1 = I1/(alpha_1*Nt1*Ac1_1); %定子电流密度 A1 = m1*N_phi1*I1/(pi*Dt1); %线负荷 I2_ = sqrt(I1p_^2+Ix_^2); %转子电流标幺值 I2 = I2_*Ikw*m1*N_phi1*Kdp1/Z2; %转子电流实际值 IR = I2*Z2/(2*pi*p); %端环电流实际值 JB = I2/AB; %转子电流导条电密 JR = IR/AR; %转子电流端环电密 Pcu1_ = I1_^2*R1_;Pcu1 = Pcu1_*PN; %定子电气损耗 PAl2_ = I2_^2*R2_;PAl2 = PAl2_*PN; %转子电气损耗 Ps_ = 0.02;Ps = Ps_*PN; %附加损耗%myflag14 myflag14=1是二级防护式,myflag14=2是四级及以上防护式,%myflag14=3是二级封闭型自扇冷式,myflag14=4是四级及以上封闭型自扇冷式switch myflag14case 1Pfw=5.5*(3/p)^2*(D2)^3*10^3;case 2Pfw=6.5*(3/p)^2*(D2)^3*10^3;case 3Pfw=13*(1-D1)*(3/p)^2*(D2)^3*10^3;case 4Pfw=(3/p)^2*(D1)^4*10^4;endPfw_ = Pfw/PN ;rho_Fe_1 = 7.8*10^3;At1 = 9873*10^(-6);Lt1 = 16.9*10^(-3);Af1 = 3770*10^(-6);Lf1 = 92*10^(-3);Gt = 2*p*At1*Lt1*rho_Fe_1; %定子齿重量Gf = 2*p*Af1*Lf1*rho_Fe_1; %定子轭重量Phet =5.388;Phef =3.765; %根据Bt10和Bf10查参考文献[电机设计]附录六PFet = Phet*Gt; %定子齿损耗PFef = Phef*Gf; %定子轭损耗%myflag15 myflag15=1是半闭口槽myflag15=0 是开口槽switch myflag15case 1k1 = 2.5;k2 = 2;case 0k1 = 3.0;k2 = 2.5;endPFe = k1*Phet+k2*Phef; %定子铁耗PFe_ = PFe/PN; %铁耗标幺值Sigma_p_ = Pcu1_+PAl2_+Ps_+Pfw_+PFe_; %总损耗标幺值PN1_ = 1+Sigma_p_; %输入功率eta = 1-Sigma_p_/PN1_; %效率eta_1 = eta+1/100;endcos_phi = I1p_/I1_; %功率因数PFetr = (1-1/2)*163;PFetf = (1-1/2.5)*70.2;PFer_=(PFetr+PFetf)/PN;SN = PAl2_/(1+PAl2_+PFer_+Ps_+Pfw_); %转差率n_N = 60*f/p*(1-SN); %转速Tm_ = (1-SN)/(2*(R1_+sqrt(R1_^2+X_sigma_^2))); %最大转矩倍数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%第五部分起动性能计算%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%Ist = 100.13;Ist_1 = 3.4*Tm_*Ikw; %起动电流假定值while (Ist-Ist_1)/Ist > (1/100)Fst = Ist_1*Ns1/alpha_1*0.707*(Ku1+Kd1^2*Kp1*Z1/Z2)*sqrt(EP);%起动时定子转子槽磁势平均值beta_0 = 0.64+2.5*sqrt(delta/(t1+t2));BL = mu_0*Fst/2*delta*beta_0;%空气隙时漏磁场的虚拟磁密Ks = 0.46; %1-Ks == 0.54;%漏抗饱和系数由参考文献[电机设计]图10-18查Cs1 = (t1-b01)*(1-Ks);%齿顶漏磁饱和引起的定子齿顶宽度的减少Cs2= (t2-b02)*(1-Ks);%齿顶漏磁饱和引起的转子齿顶宽度的减少 Delta_lanbdau1 = (h01+0.58*h11)/b01*(Cs1/(Cs1+1.5*b01));lambda_s1_st =Ku1*(lambda_u1-Delta_lanbdau1)+KL1*lambda_L1; %起动时定子槽比漏磁导X_s1_st = lambda_s1_st/lambda_s1*Xs1_;%起动时定子槽漏抗 Kz = 1;X_delta1_st = Kz*X_delta1_; %起动时定子谐波漏抗 XB1_ = 0.3350*Cx;X_sigma1_st = X_s1_st+X_delta1_st+XB1_; %起动时定子漏抗 bB__bs2 = 1; %bB__bs2表示bB/bs2 rho_B = 0.0434*(1/10^6);hB = 0.0284;bB = 1;bs2 = 1;xi = 1.987*(1/10^3)*hB*sqrt((bB/bs2)*(f/rho_B)); %导条相对高度 hB =0.0284; %转子导条高 Kf = 1.8 ;Kx = 0.778;%电阻增加系数和漏抗减少系数由参考文献[电机设计]图4-23查 Delta_lanbdav2 = h02/b02*(Cs2/(Cs2+b02)); %转子槽比漏磁导lambda_s2_st = (lambda_u2-Delta_lanbdav2)+Kx*lambda_L2;%转子槽比漏磁导的减少 Xs2_st = lambda_s2_st/lambda_s2*Xs2_; %起动时转子槽漏抗 X_delta2_st = Kx*X_delta2_; %起动时转子谐波漏抗 X_sk_st = Kx*Xsk_; %起动时转子斜槽漏抗 X_sigma2_st = Xs2_st+X_delta2_st+XB2_+X_sk_st; %起动时转子漏抗 X_sigma_st = X_sigma1_st+X_sigma2_st; %起动时总漏抗 R2_st = (Kf*(lt/lB)+(lB-lt)/lB)*RB_+RR_; %起动时转子总电阻 Rst_ = R1_+R2_st; %起动时总电阻 Zst_ = sqrt(Rst_^2+X_sigma_st^2); %起动时总阻抗 Ist = Ikw/Zst_; %起动电流 Ist_2 = Ist_1+2;endist = Ist/I1;Tst_ = R2_st/Zst_^2*(1-SN); %起动转矩倍数fprintf('计算出来的电流参数,如下:\n');fprintf('起动电流倍数 %d \n',ist);fprintf('起动转矩倍数 %d \n',Tst_);仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。