异步电机特性曲线matlab仿真

异步电动机的转矩-转速特性曲线1.异步电动机转矩—转速研究意义电动机作为重要的动力装置，已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。在轨道列车的牵引动力中电动机也是必不可少的，因此对电动机的控制也非常重要。电机的控制包括电机的起动、调速和制动。异步电动机由于具有结构简单、体积小、价格低廉、运行可靠、维修方便、运行效率较高、工作特性较好等优点，因而在电力拖动平台上得到了广泛应用。据统计，其耗电量约占全国发电量的40%左右。对于异步电动机的转矩—转速特性曲线则是我们实际控制效果的体现。2.异步电动机的模型2.1异步电动机的稳态模型其中：Us—定子相电压；fs—定子频率；fsl—转差频率；Is、Ir、Im—分别为定子电流、折算到定子侧的转子电流和励磁电流；Eg—气隙磁通感应电动势；Er—折算到定子侧的转子感应电动势；s—转差率，s=fsl/fs.2.2.异步电动机的转矩公式通过对运行状态的分析可以得到转矩的公式为：其中，m为相数，pn为极对数，sU为定子电压，Sf为同步频率，s为转差率，SR为定子电阻，rR为转子电阻，lsX为定子漏感，lrX为转子漏抗。3.MATLAB仿真数据及仿真结果截图3.1恒磁通时特性曲线在恒磁通时，Eg/fs=const，此时转矩T（N∙M）--转速n（r/s）的运行关系如下图所示。其源程序如下：a=40;m=3;np=2;Rs=2.497;Rr=5.503;Ls=0.0217;Lr=0.0217;A=m*np/(2*pi);s=0.02:0.001:1;forn=(40:20:80);fs=n;n0=60*fs/np;n=n0-s.*n0;B=2*pi*Lr*fs;T=A*a^2*(Rr*fs*s./(Rr^2+B^2*s.^2));title('牵引异步电机的转矩-转速特性曲线')xlabel('电动机转速n/(r/s)')ylabel('电动机转矩T/(N*M)')plot(n,T,'r.')holdon;end3.2恒功率时的特性曲线恒功率时，Us=const，此时转矩T（N∙M）--转速n（r/s）的运行关系如下图所示。其源程序如下：Us=380;m=3;np=2;Rs=2.497;Rr=5.503;Ls=0.0217;Lr=0.0217;A=m*np/(2*pi);s=0.02:0.001:1;forn=(100:20:160);fs=n;n0=60*fs/np;n=n0-s.*n0;B=2*pi*Lr*fs;T=A*Us^2*Rr*s./*(Rs^2+Rr^2+B^2*s.^2);title('牵引异步电动机的转矩-转速特性曲线')xlabel('电动机转速n/(r/s)')ylabel('电动机转矩T/(N*M)')plot(n,T,'b.')holdon;end3.3恒磁通、恒功率矩速、恒功率矩速的特性曲线画在一张图里进行比较分析，其特性曲线如下图所示。四．总结三相异步电动机的矩速特性与供电频率相关，可利用改变频率调节转速。通过本次试验，进一步熟悉了三相异步电动机的矩速特性曲线，巩固了异步电动机的变频调速原理。运用MATLAB来处理电机问题，启示我们今后综合利用多种手段来解决电机难题。