交 流 电 动 机 实 验.docx
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交 流 电 动 机 实 验.docx
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交流电动机实验
实验三——交流电动机
经过做直流电动机实验,我对matlab这款软件更加熟悉了解。
接下来要做最后一个实验-——交流电动机实验。
交流电动机与之前所做的直流电动机工作原理不同,通过实验我可以更过的了解交流电动机的工作原理和特性。
以下是本人做作的实验:
首先是在老师的指导下,通过matlab软件搭接了如图2-1所示的交流电动机的电路图:
如图2-1所示,三个交流电源一端同时接地,另一端分别于交流电动机的A,B,C端相连接;a,b,c互相连接;m端与总线选择器(BusSelector)相连;总线选择器(BusSelector)再与两个多路复用器(Mux)相连;三个示波器分别如图2-1所示连接。
如图2-2所示,点击交流电动机选择Parameters项,将第一行最后一个60Hz改为50Hz。
如图2-3,2-4,2-5所示,分别选择定子,转子的a项b项c项三项电流和转子转速。
如图2-6所示,分别设置三个交流电源的参数:
为了得到对称三相交流电,分别设置交流电源的电角度为:
0,-120,120;频率设置为50Hz。
如图2-7点击多路复用器(Mux)将Mumberofinputs这栏改为3,再复制多路复用器(Mux)。
最后将三个示波器分别如图2-7所示连接。
当所有前期设置和电路图搭接好后,如图2-8所示:
如图2-8所示,将运行时间设置为0.04s,点击运行后的图形为2-9:
如图2-9可知,在交流电动机空载运行下,定子和转子的三项交流电流是互相对称的。
这与之前设置的(交流电源的电角度为:
0,-120,120)目的相符合。
将运行时间改为5s后点击示波器Scope(测量转子转速波形),得到图2-10:
转子转速波形分析:
空载时转子只需推动转子本身,转速一直上升,空载时的负载转矩为0,转子转速会上升到同步转速后稳定不变,如图2-10。
将三个交流电源的电角度彼此互换如图2-11所示,点击运行后转子转速波形如图2-12:
由于三个交流电源的电角度彼此互换,转子转速反向转动。
在原有的交流电动机电路图上加了一个负载,如图2-13所示,将Step2与Tm相
连接。
图2-14为,在运行时间0.04s下定子和转子的三项交流电流是互相对称的,而且电流幅值比空载运行下的电流幅值都大了。
定子和转子的三项交流电流波形分析:
根据电动机基本工作原理中“相对运行”这一概念,转子导体与磁场(电源电压不变的情况下它的转速也是不变的)之间的相对运动就会增加,也就是说转子导体要割气隙磁场的速度增加了。
因此,转子感应电动势E2,转子电流I2和转子磁动势F2也就增大。
应该注意的是,转子磁动势F2对于定子主磁场不说是起去磁作用的,为了抵消F2的去磁作用,定子电流I1和定子磁电动势F1就会相应的增大,因此电动机轴上的负载越重,转子电流I2就越大(当然也不能无限增大负载)。
定子电流I1也相应地增大,所以定子电流I1是随着转子电流I2的变化而变化的。
在运行时间为2s下运行的转子转速波形图为2-15。
图2-15转子转速波形在阶跃时间为1时开始下降,下降了0.5后又开始稳定不变。
转子转速波形分析:
当电源电压一定而负载增大时,会使电动机转轴的反转矩增加,因此使转子转速会下降。
·
图2-16是通过一个加法器将三个负载接到Tm上。
分别设置三个Step的阶跃时间(step)和最后的值(finalvalue),如图2-17所示:
根据图2-17所设置的参数,在运行时间0.04s下定子和转子的三项交流电流是互相对称的,而且电流幅值比加了一个负载时的幅值都大了。
如图2-18:
定子和转子的三项交流电流波形分析:
根据电动机基本工作原理中“相对运行”这一概念,转子导体与磁场(电源电压不变的情况下它的转速也是不变的)之间的相对运动就会增加,也就是说转子导体要割气隙磁场的速度增加了。
因此,转子感应电动势E2,转子电流I2和转子磁动势F2也就增大。
应该注意的是,转子磁动势F2对于定子主磁场不说是起去磁作用的,为了抵消F2的去磁作用,定子电流I1和定子磁电动势F1就会相应的增大,因此电动机轴上的负载越重,转子电流I2就越大(当然也不能无限增大负载)。
定子电流I1也相应地增大,所以定子电流I1是随着转子电流I2的变化而变化的。
在运行时间为10s下运行的转子转速波形图为2-19。
图2-19转子转速波形在阶跃时间为1时开始下降,下降了一定值后又开始稳定不变;在阶跃时间为2时开始下降,下降了一定值后又开始稳定不变;在阶跃时间为4时开始下降,下降了一定值后又开始稳定不变。
转子转速波形分析:
当电源电压一定而负载增大时,会使电动机转轴的反转矩增加,因此使转子转速会下降。
运行时间在10s下,点击示波器1(Scope1)和示波器2(Scope2),显示的波形图如图2-20和图2-21.
通过图2-20和图2-21可知,定子和转子的三项交流电流波形在阶跃时间1处发生变化,很快又稳定并且互相对称,而且电流幅值增大了;同样在阶跃时间2,4发生相同的变化,电流幅值也增大了。
实验心得体会:
通过这次独立的完成交流电动机实验后,让我对交流电动机的工作原理,工作特性有了更好的了解。
对我以后学习的专业课也有很大的帮助。
对我的学习能力也提高了很多,当我遇到解决不了的问题时,我会通过各种方式找到解决问题的方式,对我的自信心的提高也有很大的影响。
也感谢老师对我们的细心教导和给予我们这次做实验的机会,这次机会对我们能力的培养有很大的帮助。
祝老师在以后的工作中事事顺心,身体健康!
专业:
13级电气工程及其自动化
姓名:
马龙
学号:
1300302033
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