绕线式异步电动机调速课程毕业设计论文

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1、本科生课程设计题目：绕线式异步电动机调速学号姓名专业电气工程及其自动化指导教师杨凯院（系、所）电气学院2016年3月12日32目录一、设计题目3二、设计过程5三、实验小结30参考文献3132一．设计题目一台绕线式异步电动机，Y/y连接，已知数据为：额定功率PN=c0kW，f=50Hz，2p=c1，Un=380V，nN=c2r/min，R1=R2'=c3Ω，x1σ=x2σ'=c4Ω，xm=c5Ω，ki=ke=0.02，忽略铁耗。各参数为：c0=10.0c1=6c2=890c3=0.02c4=0.06c5=3.6c6=500任务要求：①若维持转轴

2、上的负载为额定转矩，使转速下降到c6r/min，采用调压调速方式并计算其参数，做出机械特性图，分析能量的传递。②若维持转轴上的负载为额定转矩，使转速下降到c6r/min，采用变频调速方式并计算其参数，做出机械特性图，分析能量的传递。③若维持转轴上的负载为额定转矩，使转速下降到c6r/min，要求最大转矩不超过1.5Tn，采用转子绕组串电阻调速，计算其级数及其它参数，做出机械特性图，分析能量的传递。④用Matlab中的SIMULINK设计调压调速仿真模型32(其余仿真参数可自行设定)，并仿真调速前后定子电流与转子转速波形。⑤对仿真结果和计算结果

3、进行分析。32二．设计过程1.原理描述异步电机具有结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便等优点，但是在调速性能上比不上直流电动机。同时，直到现在还没有研制出调速性能好、价格便宜、能完全取代直流电动机的异步电动机的调速系统。但是人们已经研制出各种各样的异步电动机的调速方式，并广泛应用于各个领域。根据异步电动机的转速公式：式中：f：电源频率P：电动机的极对数s：转差率要实现调速主要就是通过改变上述三个参量f、p、s，即变极调速、变频调速、改变转差率调速。32绕线式异步电动机简化等效电路如下2.参数如下：同步转速额定转差率=0.11定、转子电感=1

4、.910H励磁电感=0.011H转子电阻R2=R2'/kike=50Ω32调速前的电磁转矩4572.81N.m负载转矩==107.30N.m调速前的总机械功率任务一本次设计要阐述的调压调速属于改变转差率调速中的一种。该方案主要原理就是通过改变电压源幅值的大小，使得电动机运行在不同的给定特性曲线上由于要求为恒转矩调速，在忽略T0的情况下，可近似认为,因此由调速后S=0.532设电压最终调至，由于额定转矩不变，可知有：可得Ux=1.2182U1电压应为原来的1.2182倍调速前：转子电流I2==936.97∠-30.74I0==60.11∠-89

5、.69定子电流I1=I0+I2=969.34∠-33.79调速后；32转子电流I2=1997.58∠-63.43I0=73.22∠-89.68I1=I0+I2=2063∠-64.33由此可得在调压调速使得定子电流比起之前增大了。3.机械特性图编程如下：>>p=3;m1=3;u=380/sqrt(3);f=50;R1=0.02;R2=0.02;X1=0.06;X2=0.06;s=0.01:0.01:1;Tem=p.*m1.*u.^2.*R2./s./2./pi./f./((R1+R2./s).^2+(X1+X2).^2);plot(Tem,s,

6、'r');ylabel('转差率s');xlabel('电磁转矩Tem/N*m');holdon;Tem1=p.*m1.*(u*1.2182).^2.*R2./s./2./pi./f./((R1+R2./s).^2+((X1+X2)).^2);plot(Tem1,s,'g');legend(‘调速前’,’调速后’)324.能量传递分析调速前：电磁功率:=478.84kW定子铜耗：==56.38kW转子铜耗：==52.67KW总机械功率：忽略铁耗，总输入功率：l调速后：由于负载转矩不变，=可知调速后输出功率减小32电磁功率：=478.84KW定

7、子铜耗：==255.36KW转子铜耗：==239.42KW总机械功率：忽略铁耗，总输入功率：由上可知恒转矩调压调速使得定、转子电流增大，电机输出功率减小（但是负载转矩不变），定、转子损耗都增加，电机效率降低，电机温升高，长时间处于这种状态可能导致电机被烧毁。任务二由转速公式：当异步电动机转差率变化不大时，转速n正比于频率f，改变电源频率就可以改变电机转速。变频调速时，我们希望电机主磁通Φm不变，由U1≈E1=4.44N1kN1f1ΦM知，变频时，要使得主磁通不变，则电压要随频率改变,电压和频率的关系取决于调速的要求。由于题目中要求恒转矩调速，

8、可得UX/f=const,主磁通Φm32不变，电机磁路饱和程度不变，电机过载能力不变，电机在恒转矩变频调速前后性能保持不变。课设题目要求将电机转速由n=890r/m