交流電動(dòng)機(jī)仿真訓(xùn)練及實(shí)際設(shè)計(jì)電路圖解析

我們學(xué)習(xí)了交流電動(dòng)機(jī)的工作原理以及特性，以下根據(jù)課本啟動(dòng)特性、調(diào)速特性、以及制動(dòng)特性的知識(shí)進(jìn)行仿真訓(xùn)練

一，根據(jù)仿真數(shù)據(jù)畫出該電機(jī)的固有機(jī)械特性近似圖

仿真圖：

由仿真結(jié)果得知額定工作狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為154.234rad/s，電磁轉(zhuǎn)矩為11.5429Nm。

所以可得電動(dòng)機(jī)理想空載轉(zhuǎn)速：n0=60×50/2=1500r/min。

電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速：nN=154.234×60/2Π=1472.826r/min。

電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩：TN=11.5429Nm。

電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速差：SN=（n0-nN）/n0=0.018116。

再根據(jù)轉(zhuǎn)矩表達(dá)式：T=KSR2U2/（R22+（SX20）2）可以求出常數(shù)K=5.3712×10-3，其中R2=0.408Ω、X20=2Πf1LL2=0.792H、U=220V。

所以利用matlab可以畫出上方轉(zhuǎn)矩表達(dá)式的圖像即異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性圖：

R2=0.408;

X=0.792;

K=0.00537;

U=220;

T=（K*（（1500-N）。/1500）*R2*U^2）。/（R2^2+（（1500-N）。/1500）.^2*X^2）;

N=0:1：1600;

plot（T，N，‘r-’）;

xlabel（‘電磁轉(zhuǎn)矩（Nm）’）;

ylabel（‘轉(zhuǎn)速（r/min）’）;

title（‘異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性’）;

axis（［0 200，0 1600］）;

fT=max（T）;

id=find（T==fT）;

fN=N（id）;

text（fT，fN，num2str（fT，‘%.2f’），‘FontSize’，18）;

根據(jù)上圖可以讀出電動(dòng)機(jī)的臨界工作點(diǎn)時(shí)Tmax=164.08Nm，nm=728r/min。啟動(dòng)工作點(diǎn)時(shí)Tst=133.601Nm。

二，結(jié)合本周學(xué)習(xí)的交流電機(jī)原理及啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)特性，在PLECS仿真環(huán)境下控制上述三相交流異步電機(jī)帶動(dòng)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行。（改為繞線異步電動(dòng)機(jī)）

啟動(dòng)階段：采用逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法（轉(zhuǎn)子電路串接電阻）

制動(dòng)階段：采用定子電壓反接制動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)0時(shí)，轉(zhuǎn)子上串接電阻使機(jī)械特性到達(dá)15Nm，n0=0點(diǎn)。

反向加速：仍然采用轉(zhuǎn)子電路串接電阻的方法

實(shí)際設(shè)計(jì)電路圖如下：

機(jī)械運(yùn)動(dòng)周期仿真結(jié)果圖如下：

編輯：hfy