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2012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。掌握SIMULINK仿真环境常用模块库和电力系统模块库；对鼠笼式异步电动机自然制动进行仿真设计；对鼠笼式异步电动机能耗制动进行仿真设计；对鼠笼式异步电动机反接制动进行仿真设计；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MATLAB7.0版本。利用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。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。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。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。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VoltageMeasurement用于检测电压，使用时并联在被测电路中ACVoltageSource提供一个正弦交流电压源DCVoltageSource提供一个直流电压源SeriesRLCBranch串联RLC支路3-PhaseBreaker三相断路器AsynchronousMachineSIUnits异步电机（国际单位）模块MachinesMeasurementDemux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VoltageMeasurement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3.1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ACVoltageSource: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；AsynchronousMachineSIUnits:RotorType为Squirrel-cage，Referenceframe为Stationary，Vn(Vrms)为380，fn（Hz）为50；MachinesMeasurementDemux:Machinetye选择Asynchronous，依次勾选Rotorcurrents，Statorcurrents，Rotorspeed，ElectronmagntictorqueGain：设置为30/pi;3-phaseBreaker:Transitiontimes(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，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SeriesRLCBranch:Inductance设置为0，Capacitance设置为inf；DCVoltageSource：Amplitude设置为50；ACVoltageSource，Constant，AsynchronousMachineSIUnits，MachinesMeasurementDemux，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/configurationparameter设置中勾选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ACVoltageSource，Constant，AsynchronousMachineSIUnits，AsynchronousMachineSIUnits，MachinesMeasurementDemux，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Initialvalue为45,Finalvalue为-45；ACVoltageSource，AsynchronousMachineSIUnits，AsynchronousMachineSIUnits，MachinesMeasurementDemux，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，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。

本科生学位论文论多媒体技术在教学中的应用姓名：指导教师：专业：教育管理专业年级：完成时间：

论多媒体技术在教学中的应用[摘要]多媒体不再是传统的辅助教学工具，而是为构造一种新的网络教学环境创造了条件，特别是对于教育社会化来说，多媒体网络是一种更理想的传播工具。多媒体本身具有：融合性、非线性化，无结构性、相互交涉性、可编辑性、实时性等特点；同时运用在教育教学上又有其特长：利于信息的存储利用、是培养发散性思维的工具、促使学习个别化的实现。多媒体在教学中的应用有着多种的形式，它在提高学生学习兴趣上有着积极的作用，同时它还能促进学生知识的获取与保持、对教学信息进行有效的组织与管理、建构理想的学习环境，促进学生自主学习等多方面的效果。立足未来发展，利用多媒体网络技术，开展教学试验。[关键词]多媒体网络教学系统资源共享多媒体技术主要指多媒体计算机技术，加工、控制、编辑、变换，还可以查询、检索。人们借助于多媒体技术可以自然贴切地表达、传播、处理各种视听信息，并具有更多的参与性和创造性。当今多媒体已成为广泛流传的名词，但人们对于它的认识，特别是对于它在教育教学方面如何更好应用，未知的因素还很多。

一、多媒体的教育特长任何一种媒体不管其怎样先进，它只能是作为一种工具被应用到教育领域，能不能促进教育的改革，。。。。。。应当吸取教训，加强理论研究，充分认识多媒体的特性及其教育特长，以便更好地在教育领域开发应用多媒体。

1、多媒体的特性

（1）融合性多种符号系统的融合是多媒体的特性之一，多媒体的这一特性区别于过去媒体符号系统的单一性或复合性。也就是说多媒体技术不是将符号系统叠加，而是具有整体性的融合。

（2）非线性化，无结构性因为多媒体是在超文本、，其组合结构是固定的、不变的。

（5）实时性多媒体信息中的声音、活动视濒、动画于时间有密切联系，对它们进行呈现、交互等集成处理是实时的。在显示某一主体内容时，其视听信息具有同步性。

2、多媒体的教育特长

（1）信息的存储利用便利多媒体特别是多媒体WWW网络信息的存储、提取、双向传输非常便利，它应用于教育，更利于教学信息传播机制的建立。

（2）发散性思维的工具在培养学习者发散性思维方面…………或创造性思维的基础。

（3）促使学习个别化的实现多媒体WWW网络有利于个别化的实现。因为学习者各人需求、学习经验、认知程度等不同，学习方法也有差异，由于多媒体教学信息的多角度多层次性，不具有固定的学习目标和既定学习路径，学习者可以自定学习路径选择自己需要的学习内容。

四、迎接信息时代，运用多媒体技术，实现网络教学传播

21世纪是一个信息高速发展的时代，…………，首先必须认清以下问题：

（一）多媒体不等于光盘化

。。。。。。由于人们认为这就是多媒体，因而也就将多媒体作为一种更完美的形象化教具。

（二）多媒体不是CAI的延伸

日本视听教育协会编著的《日本教育中的多媒体小史》超媒体的开发一节中指出：在超媒体的开发方面，有两种考虑方法：一种是把重点放在超媒体发展的原始起点和特长上，编制"无结构"的教材的思考方法；另一种是把映像和声音加入迄今为止的CAI的思考方法。然而，如果考虑到超媒体的特长的教育意义，便不用说，是考虑前者的好。我认为它与CAI有两个差异：

1、以不同的教育观为指导CAI延用了传统的教学观，对不同的学习者规定了同一的学习目标，