三相異步電機畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2025-02-12 07:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 量的耦合問題。通過對仿真軟件的應用證明在進行復雜系統(tǒng)設計時運用仿真工具對設計進行仿真分析是行之有效的方法，提高系統(tǒng)設計效率，縮短系統(tǒng)設計時間，并能夠較好的進行系統(tǒng)優(yōu)化。經(jīng)試驗表明，空間電壓矢量調(diào)制的方法正確可行。 本論文研究的主要內(nèi)容本論文先從異步牽引電動的結(jié)構(gòu)和工作原理出發(fā)，通過對交流異步電動機的坐標變換基本思路的介紹，建立異步電動機的數(shù)學模型和在不同坐標系上的數(shù)學模型方程式。采用Matlab/Simulink軟件實現(xiàn)異步電動機數(shù)學模型的初步搭建和仿真。仿真結(jié)果顯示,該方法簡潔、方便、實時交互性強,能充分融合到其它控制系統(tǒng)中,并具有良好的互動能力。異步電動機電壓空間矢量PWM控制技術的原理和矢量變換方法實現(xiàn)極大的簡化了異步電機在任意同步旋轉(zhuǎn)坐標系下進行建模和仿真,利用其數(shù)學模型可構(gòu)成電機的仿真模型，然后運用Matlab軟件搭建模型進行仿真結(jié)果和理論比對分析。 2 三相異步電機的構(gòu)造和工作原理 三相異步電機的結(jié)構(gòu)和原理 三相異步電機的結(jié)構(gòu)三相感應電機主要有定子、轉(zhuǎn)子和氣隙三部分組成。(1) 定子定子鐵心是主磁路的一部分。，硅鋼片的兩面涂絕緣漆，定子鐵心有外壓裝和內(nèi)壓裝兩種。在定子鐵心的內(nèi)圓，均勻沖有許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。定子繞組的一般接線方式有：星型接線、三角形接線。(2) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵心是主磁路的一部分，一般由硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子鐵心固定在轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子支架上，鐵心的外表呈圓柱形。轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的機械功率通過轉(zhuǎn)軸輸出。轉(zhuǎn)子繞組是轉(zhuǎn)子電路的一部分，它分為籠型和繞線型。(3) 氣隙氣隙是由電機定子和轉(zhuǎn)子間隔產(chǎn)生的。氣隙大小對電機性能及制造工藝有很大的影響。氣隙大，磁阻就大，從而勵磁電流增大，電機功率因數(shù)降低。由于氣隙大使諧波磁場減弱，電機的附加損耗降低。一般氣隙大，對電機零部件的同軸度及裝配精度的要求降低；氣隙過小，則容易引起定轉(zhuǎn)子掃膛，以及由于附加損耗增加而使電機效率降低。氣隙不均勻，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁拉力，發(fā)生不平衡振動。(4) 其他附件端蓋、軸承、軸承端蓋、風扇等。 三相異步牽引電機工作原理通過電機定子繞組的三相對稱電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，根據(jù)法拉利電磁感應定律，在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)將感生電流，氣隙磁場和轉(zhuǎn)子感應電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，這個電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。牽引電機旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差大于0。 三相異步電機的數(shù)學模型 三相異步電機在兩相靜止坐標系上的數(shù)學模型(1) 電壓方程： ()(2) 轉(zhuǎn)矩方程： ()(3) 磁鏈方程： ()(4) 轉(zhuǎn)速方程： ()上述式中：是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的等效互感，是靜止坐標系上兩相定子繞組的等效自感，靜止坐標系上兩相轉(zhuǎn)子繞組的等效自感，是定子電阻、是轉(zhuǎn)子電阻，為負載阻轉(zhuǎn)矩，為機組的轉(zhuǎn)動慣量，極對數(shù)，為電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度，為電動機的電磁轉(zhuǎn)矩。 三相異步電機在三相靜止坐標系上的數(shù)學模型(1) 電壓方程式： () () ()式中，為定子的相電壓瞬時值；為定子相電流瞬時值；為微分算子。(2) 磁鏈方程： ()(3) 電
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