三相绕线式异步电动机转子串电阻起动的MATLAB仿真

一、实验目的：设计三相绕线式异步电动机转子串电阻起动的MATLAB仿真模型，通过仿真观察三相绕线式异步电动机转子串电阻起动时电机有关参数的变化情况，进一步理解三相绕线式异步电动机转子起动过程。

二、仿真模型：

创建三相绕线式异步电动机转子串电阻起动的仿真模型如图所示。

仿真模型中主要使用的模块(MATLAB7.10版本)：

AC Voltage Source：理想交流电压源模块；

Breaker：断路器模块；

Asynchronous Machine:异步电机模块；

Machine Measurement Demux:电机测量信号分解模块；

Selector：选路器模块；

Gain：增益模块；

Constant：负载常数模块；

Series RLC Branch：单相串联RLC支路元件

Scope：示波器模块

Powergui:电力系统分析工具箱

三、模型描述：电路连线结构如图

L1、L2、L3接三相交流电源；

QF为断路器；

M为三相绕线式异步电动机；

R为电机起动时串联的电阻。

四、模块参数计算及设置：

Ua、Ub、Uc交流电压源参数：“Peak amplitude”置为380，“Phase”初相角分别置为0、-120、120，“Frequency”频率置为60Hz。

断路器Breaker A、B、C参数设置断路器Breaker a、b、c参数设置

异步电动机测试信号分配器参数设置选路器参数设置

单相串联RLC支路元件参数设置增益模块参数设置

鼠笼式异步电动机参数设置

其余参数均采用默认值。

五、仿真参数选择及设置：

对于所建模型，首先在主菜单【Simulation】下【Configuration Parameters】设置模型参数里，选择算法Oder45,设置仿真开始时间为0，停止时间为0.5s其他设置取默认值。

程序调试过程中遇到的问题和解决办法：

仿真模型不能正确运行，

解决办法：添加powergui模块使仿真能够运行；

仿真时间太长，仿真不能完全运行；

解决办法：修改仿真时间使仿真能够合理运行；

仿真波形不正确

解决办法：修改仿真参数，得到正确的仿真波形。

六、仿真结果：

转子电流ir 定子电流is

转速n 电磁转矩Te

七、仿真结果分析：

由图可见，经0.1s将电阻短接后，电机的转子电流ir与定子电流is有较大波动，电机在波动的电磁转矩Te作用下，转速n逐渐加速到额定速度。

使用其他电力系统分析工具对仿真结果进行分析

Powergui中Load Flow and Machine Initialization对三相电机初始化：

Powergui中Generate Report 生成报表

SimPowerSystems Report.

generated by powergui,

05-May-2015 07:34:37

Model : C:\Users\Administrator\Desktop\untitled4.mdl.

[1] Steady-State voltages and currents:

States at 60 Hz :

Measurements at 60 Hz :

Sources at 60 Hz :

3.8000e+002 V -120.00?? ---> U_Ub

3.8000e+002 V 0.00?? ---> U_Ua

3.8000e+002 V 120.00?? ---> U_ Uc

Nonlinear elements at 60 Hz :

0.0000e+000 V 0.00?? ---> U_Breaker c

0.0000e+000 V 0.00?? ---> U_Breaker b

0.0000e+000 V 0.00?? ---> U_Breaker a

0.0000e+000 V 0.00?? ---> U_Breaker C

0.0000e+000 V 0.00?? ---> U_Breaker B

0.0000e+000 V 0.00??