电机与拖动课程设计报告 - 图文

表4-2

由上表得出短路特性曲线如下图： ①UKL=f(IKL)：

②PK=f(IKL)：

③cosφK=f(IKL)：

（三）相关计算

1、从空载特性数据表查出对应于U0L=UN时的I0L和P0值，并由下式求取激磁参数：

U0L=UN=31.8V I0L=0.026A P0=0.9KW

P得到rm= 02 =443.8Ω

3I0? Zm=U0L22=706.14 Xm?Zm=549.25 ?rm3I0L 2、从短路特性数据表查出对应于IKL=IN时的UKL和PK值，并由下式算出实验环境温度θ℃时的短路参数：

IKL=IN =0.4A UKL =18.37V PK=3.7W

P?7.71Ω 得到rK'?K23IK?Z ?

'

XK ? 'KUK?IK? ?

UKL ?26.51 3IKL'2'2ZK?rK ?25.36

又因为室温是4°C， 所以换算后为：

' rK'(75°c)=10Ω ZK(75°c)=27.26

（四）实验思考

1、三项变压器的功率是如何分配的，在什么时候效率最高？

答：①变压器从电源输入的有功功率P1和向负载输出的有功功率P2可分别为：

P1=U1I1COSφ1 P2=U2I2COSφ2

两者之差为变压器的损耗ΔP，它包括铜损耗PCu和铁损耗PFe两部分，即

ΔP=PCu +PFe

②当PCu =Pfe时求得最大效率时负载系数βmax为 βmax=（P0/Ps）开根号

课题3 利用MATLAB软件完成变压器及电机仿真

一、变压器负载运行仿真设计

1、变压器负载运行仿真设计程序代码如下： SN=10e3;U1N=380;U2N=220;r1=0.14;r2=0.035; x1=0.22;x2=0.055;rm=30;xm=310;ZL=4+j*3; I1N=SN/U1N;

I2N=SN/U2N;k=U1N/U2N; Z1=r1+j*x1;

rr2=k^2*r2;xx2=k^2*x2; ZZ2=rr2+j*xx2; ZZL=k^2*ZL; Zm=rm+j*xm;

Zd=Z1+1/(1/Zm+1/(ZZ2+ZZL)); U1I=U1N; I1I=U1I/Zd;

E1I=(U1I-I1I*Z1); I22I=E1I/(ZZ2+ZZL); I2I=k*I22I;

U22I=I22I*ZZL; U2I=U22I/k;

cospsi1=cos(angle(Zd)); cospsi2=cos(angle(Z1));

p1=abs(U1I)*abs(I1I)*cospsi1; p2=abs(U2I)*abs(I2I)*cospsi2; eat=p2/p1; ImI=E1I/Zm;

pFe=abs(ImI)^2*rm; pcu1=abs(I1I)^2*r1; pcu2=abs(I2I)^2*r2; disp(abs(I1I)); disp(abs(I2I)); disp(abs(U2I)); disp(cospsi1); disp(p1); disp(cospsi2); disp(p2); disp(eat);

disp(abs(ImI)); disp(pFe); disp(pcu1); disp(pcu2);

2、仿真运行结果为：、 原边电流=25.5752

副边电流=42.7447 副边电压=213.7237 原边功率因数=0.7725 原边电流=7.5072e+003 副边功率因数=0.5369 副边功率=4.9047e+003 效率=0.6533

励磁电流=1.1998 铁损耗= 43.1836 原边铁损耗=91.5725 副边铜损耗=63.9489

二、他励直流电动机的转矩特性仿真设计

1、他励直流电动机的转矩特性仿真设计程序如下： % 直流电动机转矩特性分析

% 将该函数定义为dc_mo_tor(dc_motor_torque)

%-------------------------------------------------------------------------- % 下面输入电机基本数据： Cm=10;Ra=1.8;k=.1;k1=.2;

% 下面输入750转／分钟时的空载特性试验数据(Ifdata是励磁电流,Eadata是感应电势)： Ia=0:.01:15;

%------------------------------------------------------------------------- % 计算他励电动机外特性 Temt=Cm*k*Ia; plot(Ia,Temt,'r') xlabel('Ia[A]')

ylabel('Tem[N.M]')

%--------------------------------------------------------------------------

2、他励直流电动机转矩特性仿真结果：

分析:从图中可以看出，他励直流电动机的转矩特性成线性变化。

三、他励直流电动机的起动仿真设计

1、他励直流电动机起动仿真设计电路：