异步电动机综合仿真设计

1、.扬州大学专业软件应用综合设计报告水能学院 11 级电气工程及其自动化专业题目 异步电动机综合仿真设计四 学生 鲁波 学号 101601131指导教师 张建华 2021年11月1日.异步电机综合仿真设计四摘要：MATLAB是一款强大的计算机辅助设计软件工具，MATLAB具有数值、符号运算，绘图功能，仿真等功能。MATLAB的SIMULINK仿真环境是美国MathWorks公司专门为MATLAB语言设计提供的结构图编程与系统仿真的专用软件工具。利用SIMULINK仿真环境分析异步电机制动时的各参数情况，以及不同的制动方式的比较。关键字：SIMULINK，异步电机，制动参数 ，MATLAB1 引言

2、异步电机又称感应电机是交流电机的一种。具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠，效率较高，价格较低等优点。异步电机主要作为电动机使用，是当今应用最广，需要量最大的一种电机。主要部件是定子，转子。制动时生产机械对电机的有一种特殊要求。异步电机可以采用机械制动，也可以采用电磁制动，常用的电磁制动方法：1）自然制动 2）能耗制动 3）反接制动 4）回馈制动。本实验的目的是通过MATLAB的仿真实验，了解异步电机的运行情况。1. 掌握SIMULINK仿真环境常用模块库和电力系统模块库；2. 对鼠笼式异步电动机自然制动进行仿真设计；3. 对鼠笼式异步电动机能耗制动进行仿真设计；4. 对鼠笼式异步电动

3、机反接制动进行仿真设计；5. 对鼠笼式异步电动机回馈制动进行仿真设计；2 设计依据及框图2.1 设计平台 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连matlab开发工作界面接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 本次实验主要使用MATLAB 7.0版本。利用

4、Simulink仿真模块进行异步电机的制动仿真实验。2.2 设计思想 通过对四种异步电机的制动方式的不同设计仿真模型，按其制动方式的不同利用仿真模块进行仿真实验，并分析记录。1. 自然制动是指在电机运行过程中，切断电源，不加其他任何控制，电机转速逐渐降低，直至停车的全过程。其耗时长，转速下降慢。2. 能耗制动是指在电机运行过程中，切断定子交流电源，然后外加直流电源。3. 反接制动是指在电机运行过程中，改变定子交流电源的相序。4. 回馈制动是指在电机运行过程中，负载转矩为负值。2.3 设计结构框图或流程图 自然制动和回馈制动流程图能耗制动和反接制动流程图2.4各模块功能简介模块图Voltage

5、Measurement用于检测电压，使用时并联在被测电路中AC Voltage Source提供一个正弦交流电压源DC Voltage Source提供一个直流电压源Series RLC Branch串联RLC支路3-Phase Breaker三相断路器Asynchronous Machine SI Units异步电机（国际单位）模块Machines Measurement Demux电机测量单元，将各种电机模型输出的测量信号集分离为单个信号输出Voltage Measurement用于检测电压，使用时并联在被测电路中Constant常量模块Out提供一个输出Scope示波器3 软件调试分析3

6、.1自然制动自然制动是指在电机运行过程中，切断电源，不加其他任何控制，电机转速逐渐降低，直至停车的全过程。其耗时长，转速下降慢。1）仿真模型2）参数设置AC Voltage Source: 电压为220V，频率为50赫兹，相位依次为0度，240度， 120度；Constant: 设置其值为 5；Asynchronous Machine SI Units: Rotor Type为Squirrel-cage，Reference frame为Stationary，Vn(Vrms)为380，fn（Hz）为50；Machines Measurement Demux: Machine tye选择Async

7、hronous，依次勾选Rotor currents，Stator currents，Rotor speed，Electronmagntic torqueGain：设置为30/pi;3-phase Breaker: Transition times(s)依仿真情况进行合理设置。3）实验步骤1.连接好仿真模型并设置好各模块的参数，以及仿真时间；2.点击仿真开始按钮，观察仿真波形，调节时间获取最好的波形；3. 使用out模块，并在command命令窗口使用编程绘图制作输出波形。4）仿真波形（1）总图（2）转子电流（3）定子电流（4）电机转速（5）电机转矩3.2 能耗制动能耗制动是指在电机运行过程中

8、，切断定子交流电源，然后外加直流电源。（1）仿真模型（a）（b）（2）参数设置Series RLC Branch: Inductance设置为0，Capacitance设置为inf；DC Voltage Source：Amplitude设置为50；AC Voltage Source，Constant，Asynchronous Machine SI Units，Machines Measurement Demux，Gain设置与自然制动相同。（3）仿真步骤1使用（a）图仿真模型进行仿真，调节时间优化波形；2. 无误后在simulation/configuration parameter设置中勾选

9、xFinal,再次进行仿真；3. 仿真后在2设置菜单中勾选xInitial选项；4. 在command窗口中输入xInitial=xFinal,并确定；5. 在（a）仿真模型中去除交流电，按（b）图连接加入直流，并进行仿真。（4）仿真波形（1）总图（2）转子电流（3）定子电流（4）电机转速（5）电机转矩3.3 反接制动反接制动是指在电机运行过程中，改变定子交流电源的相序。（1）仿真模型（2）参数设置AC Voltage Source，Constant，Asynchronous Machine SI Units，Asynchronous Machine SI Units，Machines Mea

10、surement Demux，Gain参数设置同上。（3）仿真步骤1按上图仿真模型进行仿真并观察波形，无误后勾选xFinal选项再次进行仿真并观察波形，然后勾选xInitial选项；2.在command窗口中输入xInitial=xFinal,并按Enter键确定；3.在仿真模型中改变B,C两相交流电源的相位，进行仿真并观察仿真波形；4使用out模块获取输出波形。（4）仿真波形（1）总图（2）转子电流（3）定子电流（4）电机转速（5）电机转矩3.4 回馈制动回馈制动是指在电机运行过程中，负载转矩为负值。（1）仿真模型（2）参数设置Step：设置其Initial value为45,Final v

11、alue为-45；AC Voltage Source，Asynchronous Machine SI Units，Asynchronous Machine SI Units，Machines Measurement Demux，Gain参数设置同上（3）仿真步骤1.按上图连接好仿真模型，设置好个模块的参数，进行仿真观察波形；2.使用out模块获取各参数的仿真波形。（4）仿真波形（1）总图（2）转子电流（3）定子电流（4）电机转速（5）电机转矩4 结语4.1 结论与讨论 通过对电机的四种电磁制动方式的仿真和分析，让我们更深刻的了解了电机制动，了解了各种电机制动方式的转子电流，定子电流，电机转速，

12、电机转矩等参数的变化，通过比较比较和分析知道了不同的制动方式的区别和共性。而通过电机制动仿真实验，使我们更深入了解了SIMULINK各个仿真模块的作用，参数的设置，通过解决仿真过程中出现的问题，使我们更加熟练地使用SIMULINK仿真，更深入的了解电机制动。参考文献1 孙亮.MATLAB语言与控制系统仿真.北京工业大学出版社，2 胡虔生，胡敏强.电机学.中国电力出版社。致谢感谢老师的悉心指导和热切帮助，感谢本组同学的大力支持与合作。 教师见习报告总结期待已久的见习已经结束了，在龙岩三中高中部见习听课，虽然只是短短的两个星期，但感触还是蛮深的，以前作为一名学生坐在课室听课，和现在作为一名准教师坐

13、在课室听课是完全不同的感受，感觉自己学到了一些在平时课堂上学不到的东西。在这里，我获得的不仅是经验上的收获，更多是教学管理，课堂教学等的理念，以及他们带给我的种种思考。教育见习实践过程：听课。教育见习的主要目的是让学生在指导教师的引导下，观摩教师上课方法、技巧等。听课是教育见习的主要内容。我院规定在一周的见习中需完成至少6课的见习任务。我在教师的安排指导下，分别对高一、高二物理专业课型为主，其他课型齐头的方式，积极主动的完成了听课任务，收到良好的效果。我听的第一节课是高二（8）班，这是一个平衡班，水平不如实验班高。在上课前。科任老师已经跟我说了这个班的纪律是比较差的，而且成绩也不是很好。在我听

14、课期间，确实有几个学生在课堂上说话，但是我发现了一个有趣的现象，这个现象我在往后的几个班都发现了，就是绝大部分的学生的学习热情都好高涨，积极举手发言，积极参与课堂活动。我跟老师们提起这个现象的时候，科任老师就跟我说，一个班里不可能所有的学生都能全神贯注地听完一节课，所以作为一名教师，应该想办法吸引学生的注意力，调动的积极性，比如可以以小组为单位，以抢答计分的形式调动学生的积极性，这样课堂气氛就会活跃起来了。在为期两周的见习工作中，我真的有很大的感触，我第一次感受到自己已经从一名学生向一名教师靠近，走在校园里，每当有学生叫我一声老师，我在感到无比自豪的同时，还感受到了自己的责任。见习工作结束了，

15、我要回到学校继续我的学习了，但是我会好好记住我从*中学学到的一切，并应用于我的专业学习中去。一、教学管理理念 在龙岩三中，从领导阶层到一位普通的科任老师，都秉承以学生为主体的宗旨进行学校的管理，进行教学工作的开展。作为一个课程改革的示范学校，一个教育实验基地。这所学校鼓励着老师做各种研究，各种改革。每个班主任都有着自己的管理经验与管理宗旨。有了这种思想的自由，自然这里也就充满着探索与尝试，从而有所创造与进步。在我见习的班集体中，班主任对他的学生说：“我要让你们成为学习型的管理者，也是管理型的学习者。”这样一句简单的话，让我感到这里老师进行班级管理的良苦用心。他们关心的不只是学生的学习

16、，更多的是从一个完整的人的概念出发，去培养学生多方面的素质。二、教学理念 在见习期间，借着录课的机会，我听了很多的市级，校级的公开棵，还有理科实验班的课。在这些课堂上，让我看到教学改革正在悄然进行，有意识的老师正在努力体会“以学生为主体”的课堂模式。学生的创造也逐步成为教师追求的教学效果。其次，这里的老师也都在适应着多媒体教学，信息化教学，使得课堂更加生动，资源更加丰富，学生获取学习资源的渠道也就更多。尽管，这种教学理念、教学模式的推广仍然有很长的路，但似乎也并不遥远，相信，这股改革的浪潮会给教育领域带来很大的冲击。 三、实际工作经验 在上面，是我在这所学校感受最

17、深刻，也是认为最有意义的收获。实际工作经验上，由于在指导老师的指导下，也获取了许多。 在班主任工作上，我认识到了一个老师的表率作用是很大的，学生时刻看老师，作为一个老师，应该从自己严格要求，并影响感染学生。这就要求师生之间的相互交流必须是贴心的，也是带有希望的。见习期间，班主任老师教给了我许多的班级管理经验。我想这些经验是宝贵的，更为宝贵的是老师的主动精神。在他的言谈中，看出一个老师对于班级管理的深度认识。所以我想：一个好的班主任不应只是从学习上给学生帮助，而是从一种“管理”的角度上去让班级受益，让班级体的每个成员成长。 教学工作上，由于指导老师的认真指导，我较好地完成了教

18、学任务。同时，与合作伙伴一同对各种教学模式进行了探讨，尝试。尽管，有的时候没有达到我们理想的效果，但也获取了很多的教学经验。在上了6节课后，我深刻体会到了了解学生学习水平，性格特征的重要性。一个老师在上课时，一定要围绕着“学生能否学得更好，能否真正掌握方法”的主题，而不是从怎么上好我的一堂课出发。可见，一个优秀的老师需要具备很多方面的素质：扎实的专业知识，娴熟的教学技能，正确的教学理念这次的见习，让我从实践中去思考自己在课堂上学到的知识，也对于理论知识有了更深刻的认识。与其说在这里工作，不如说在这里学习。我接触一个学校较完备的电教设备，了解了一个学校信息中心的大致运作。电教工作有很多繁琐的细节工作，但它是一个学校信息化教学的基础，或者说推动者与宣传者。我想，在以后工作中，有了这些经验，我会更加容易上手，也能更好地把握工作。见习，是师范生重要的一课，付出了便有收获。我很幸运地在大三就参加了教