7基于MATLAB的同步电动机异步启动的过程仿真.doc

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1、本科毕业设计题目基于Matlab的同步电动机异步起动过程仿真系别电信系专业电气工程及其自动化班级电气601学号06010268学生姓名赵泽南指导教师刘新正2010年6月摘要凸极同步电动机采用异步起动，起动转矩大、附属设备少、操作简单，在现代工矿企业中有很好地应用前景。本文介绍了凸极同步电动机的基本运行原理，在分析了凸极同步电动机定、转子绕组及阻尼绕组的电磁关系的基础上，介绍了了凸极同步电动机异步起动的过渡过程。通过分析d－q轴系下的凸极同步电动机状态方程，建立了凸极同步电动机异步起动过渡过程的数学模型。利用Matlab编写程序，获得同步电动机异步起动

2、系统动态仿真结果，实现了仿真曲线分析。关键词：凸极同步电动机，励磁绕组，异步起动，数学模型ABSTRACTSalientpolesynchronousmotoradoptsasynchronousstarter,startingtorqueandaffiliatedequipments,simpleoperation,inthemodernindustrialenterprisesareverygoodapplicationprospects.Thepaperintroducesthebasicsalientpolesynchronousmotoro

3、peratingprinciple,ontheanalysisofthesalientpolesynchronousmotorrotorwindingsanddampingandtheelectromagneticwinding,onthebasisoftherelationshipbetweenintroducedsaliencysynchronousmotorstartingthetransitionprocessofasynchronous.Throughtheanalysisofd-qaxisofthesalientpolesynchrono

4、usmotorunderthestateequationisestablished,salientpolesynchronousmotorstartingasynchronousmathematicalmodelofthetransitionprocess.UsingMatlabprogram,synchronousmotorstartingsystemdynamicsimulationresultsofasynchronous,realizethesimulationanalysis.Keywords:Salient-poleSynchronous

5、Motor,ExcitingWindings,AsynchronousStarting，Mathematicalmodel目录第一章前言11.1问题提出的意义11.2同步电动机起动方式的简介11.3同步电动机异步起动的研究现状21.4本文主要内容3第二章同步电动机的数学模型52.1同步电动机工作原理52．2同步电动机在a、b、c坐标系统中的基本电磁关系62.2.1同步电动机各回路的基本方程72.2.2同步电动机电压方程和磁链方程112.3同步电动机在d、q、0坐标系统中的基本电磁关系132.4同步电动机的输出功率及电磁转矩152.5同步电动机转子运动

6、方程162.6同步电动机转速变化时的状态方程182.7本章小结19第三章同步电动机异步起动仿真研究213.1MATLAB仿真软件介绍213.2凸极同步电动机异步起动过程的动态模型213.3同步电动机异步起动的仿真曲线比较253.3.1凸极同步电动机异步起动的初始值253.3.2数值仿真的算法253.3.3同步电动机异步起动的仿真曲线263.4本章小结31第四章结论与展望334.1结论与展望334.2不足33致谢35参考文献37附录39第一章前言1.1问题提出的意义同步电动机采用异步起动，启动转矩大、附属设备少、操作简单，在现代工矿企业中有着很好的前景

7、。但是对电网和电动机的冲击大，变频起动的装置即自控式变频调速装置控制较复杂、技术要求较高、初投资费用较大，对于大多数中小工矿企业来说，还较难获得推广。同步电动机在异步起动中，由于单轴力矩的存在，显得较为困难，特别是同步电动机的投励及牵入同步。一般来说，凸极同步电动机的容量都较大，如果同步电动机的起动失败，不但会对电网造成波动，产生谐波污染电网电能、影响同步电动机周围其他用电设备的正常工作，甚至无法工作；如果同步电动机投励失败，由于电机转速的波动，造成电机在机械上和电磁上的波动，两者对电机反复进行冲击，伤害电机定子、转子绕组，使得电机无法进入正常工作状

8、态。所以，研究同步电动机的异步起动方式，提高同步电动机异步起动的性能，是非常必要的。1.2同步电动机起动方式