三相异步电动机能耗制动控制.docx

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1、江苏科技大学苏州理工学院20届毕业设计（论文）三相异步电动机能耗制动控制系部：电子信息系专业名称：电气工程及其自动化班级：学号：_作者:_指导教师:二零年六月江苏科技大学苏州理工学院本科毕业论文三相异步电动机能耗制动控制Threephaseasynchronousmotorenergyconsumptionbrakecontrol摘要近几十年来，伴随着微电子技术、电力电子技术、电力拖动技术以及现代控制理论的研究和发展，中功率甚至小功率的电动机在人们日常活动中以及在社会工业农业生产都有极为普遍的的使用。尤其是在城镇企业以及普通的家用电器里，就会要使用更多的中功率和小功率的电动机机器。由于电动机是

2、当今的工业农业生产、日常的生活和交通运输的重要设备，与电动机配套的控制设备机能依旧变为用户眷注的核心主题。电动机的控制，包含了电动机的启动、调速以及制动电机。异步电动机因为具有结构简单、体积小、性价比高、运行可靠、维修方便、运行的效率比较高、工作特性较好等优点，普遍的应用于电力拖动平台。根据部分统计数据显示，异步电动机的耗电量约占全国宗发电量的40%前后。伴随着节约型社会建设的口号和电动机生产技术的提高的现状，节约现有能源和改善电动机的制动效率具有非常重要的意义。异步电动机的耗制动耗材多线路复杂，并要耗损一定的能量资源，需要额外加上一些直流的电源装置，因此看来设备的投资成本比较高，同时能耗制动

3、的制动力较弱，在低速的时侯制动力矩太小，制动的冲击力太大,能量的消耗也大,这些始终是一项机电专家学者们探讨的重要的课题。本文章是对三相异步电动机能耗制动控制做出了深刻的分析与设计，三项异步电动机是一种具备高效率、低磨损、低噪声的电动机的机种.本论文在介绍三相异步电动机中，解释了关于几种经常使用的制动方法的特色，对于各种制动的方式进行互相之间的技术比较，详细的解析了能耗制动的适用场所，对三相异步电动机能耗制动控制进行模拟仿真实验，为实际应用提供了科学的理论依据。关键词：三相异步电动机；能耗制动；仿真控制AbstractInrecentyears,withthedevelopmentofmicro

4、electronicstechnology,powerelectronicstechnology,electricdrivetechnologyandmodemcontroltheoryresearchanddevelopment,motorpowerandsmallpowerinpeople,sdailyactivitiesintheindustrialsocietyandagriculturalproductionareextremelywidespreaduse.Especiallyinurbanenterprisesandcommonhouseholdappliances,willbe

5、themotormachineusesmorepowerandsmallpower.Becausethemotoristheindustrialandagriculturalproduction,dailylifeandanimportanttransportationequipment,andmotorcontroldevicecanstillbecomethecorethemeofuserinterest.Themotorcontrol,includingthemotorstarting,speedregulationandbrakingmotor.Asynchronousmotorbec

6、ausehastheadvantagesofsimplestructure,smallvolume,highcostperformance,reliableoperation,convenientrepair,operationefficiencyishigh,theadvantagesofbetterworkingcharacteristics,widelyusedinelectricdrivesystem.Accordingtothestatisticaldatashows,thepowerconsumptionofasynchronousmotoraccountedforabout40%

7、ofcasesgeneration.Alongwiththesloganandthemotorproductiontechnologyofbuildingaconservationorientedsocietytoimprovethepresentsituation,hasveryimportantsignificanceforsavingenergyandimprovingtheexistingbrakingefficiencyofmotor.Asynchronousmotorbrakematerialconsumptionmultilinecomplex,ittakessomeenergy

8、resources,needtosupplysomeadditionalDCdevice,sotheequipmentinvestmentcostisrelativelyhigh,atthesametime,energyconsumptionbrakingbrakingforceisweak,whenthebrakingtorqueatlowspeedistoosmall,theimpactforceofthebrakeistoolarge,energyconsumptionalso,thesehavealwaysbeenanimportantissueofanelectromechanica

9、lexperts.Thisarticleistomaketheanalysisanddesignofdeeponthethree-phaseasynchronousmotorenergyconsumptionbrakingcontrol,threeasynchronousmotorisakindofmotorwithhighefficiency,lowwear,lownoisemodel.Thisthesisintroducesthethree-phaseasynchronousmotor,explainsthemethodofbrakingonseveralfrequentlyusedfea

10、tures,forvariousbrakingmodeformutualcomparison,detailedanalysisoftheapplicableplacebrakingenergyconsumption,thethree-phaseasynchronousmotorenergyconsumptionbrakingcontrolsimulationexperiment,providingscientificbasisforpracticalapplication.Keyword：Threephaseasynchronousmotor;Dynamicbraking;Simulation

11、Control第一章绪论61.1 研究背景及意义61.2 国内外研究现状与缺点71.3本文的主要研究内容8第二章Matlab/Simulink仿真软件92.1MatIab软件简介102.2SiIllUlink模块简介102.3MatIab/Simulink仿真模拟的特点错误！未定义书签。第三章三相异步电动机及制动简介错误!未定义书签。3.1 电动机及异步电动机的原理错误！未定义书签。3.2 三相异步电动机的结构83.3 三相异步电动机制动的分类错误！未定义书签。第四章能耗制动控制系统设计错误!未定义书签。4.1 能耗制动的原理及方法错误！未定义书签。4.2 能耗制动仿真系统错误!未定义书签。4

12、.3 能耗制动中的等效电路错误!未定义书签。4.4 能耗制动的机械特性曲线错误！未定义书签。4.5 5MatIab/Siinulink模拟实验仿真图错误！未定义书签。4.6MatIab/Simulink部分用语翻译错误！未定义书签。第五章仿真与系统模拟调试错误!未定义书签。5.1 部分系统配件的作用及参数设置错误！未定义书签。5.2 阶跃信号波形图分析错误!未定义书签。5.3 三相断路器A相波形图分析错误！未定义书签。5.4 三相断路器C相两侧电压波形图分析错误！未定义书签。5.5 电动机仿真结果波形图分析错误！未定义书签。结论错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。参考文献错误！未定义书签。

13、第一章绪论1.1 研究背景及意义在科学技术高速发展的现代，三相异步电动机及其相关产业正焕发出蓬勃的生机。与传统直流电动机相比而言，其具有更经济实惠，结构简单，可靠运行，重量轻，价格便宜等优势，得到极为广泛的运用。能耗制动是将在运转中的电动机，从交流电源上断开并且即刻接通直流电源，其中在定子绕组连接至直流电源的时侯，直流电流应该在定子的绕组里面产生个稳定的直流励场，转子靠着惯性的作用在励磁磁场中旋转，并且在转子的导体中会产生感应电势，伴随着感应电流的流过，并且和恒定的磁场会产生相互的作用，消费转子的惯性能量，从而产生制动力矩，同一时刻让电动机发生迅速的减速行为,直至到最后电机休止转动。在制动实施

14、方面，能耗制动最易施行，其原理较为简单。伴随着节约型社会建设的口号和电动机生产技术的提高的现状，节约现有能源和改善电动机的制动效率具有非常重要的意义。21世纪国际的竞争是能源的竞争，从钢铁，石油，煤炭，再到在世界范围寻找新型能源。生活的主题将是节水节电、低碳健康，工业生产将会以环保、节能为主题，而科技发展是为改善人们的生活水平。在20世纪中叶，西方的世界以发达国家为主体的一些国家执行了“能源流体化革命”，为他们的经济发展带来了巨大的生机。从70年代至今，西方世界的发达国家，把节约能源行动置于重要地位，制定一系列法规标准和严格政策，同时推动新能源的开发和现有能源的节约，发扬节能研究事业和激励研制

15、高新的节能产品，提高群众的节约能源意识和环境保护意识，大力推进和发展节能产品的市场，研究出更加适合可持续发展条件的管理方法和资源分派方式。随着我国科学技术的迅速发展，对能源的需求量愈来愈大，开发新能源和节约旧能源已迫在眉睫。现代工商业的产品大都是以交流异步电动机做为动力源，涵盖吹风机、抽水泵、排油泵、压缩机等，这些电动机能源消耗巨大，尤其石油化工行业中，风机泵类电动机的能源消耗量占产品生产的总能源消耗的80%以上。异步电动机是按最高负荷选定设计，但在实际使用中，异步电动机主要在轻载甚至在空载状态下运行，因此能源浪费是非常常见的现象，譬如煤矿矿场常见的胶带压风机、绞车、带式输送机、刮板机等大型电

16、机设备在变负荷运行时绝大多数机等大型设备的电动机大，他们的平均时间的输出功率和最高时候的输出功率之比为3：4,甚至有些还更低。异步电动机的负载率低，工作的效率不高，能源的浪费现象十分的惨重。在1996年国家统计局的统计数字表明，在我国全国年发电量的60%被各种工用民用电机设备所消耗，假设这些异步电动机总计能够节约用电10%,那么光电费就可每年节约25亿元人民币，为国家节省大量能源和节约大量费用，实现开源节流的目标。因此，在我国工业生产与科技水平不断发展进步，能源的须求日趋紧张，环保的呼声越来越高涨的情况下，如何提高电机运行效率和制动的效率可以极大缓解能源紧缺的状况，对于提升国民的经济收益和实现环保节能的目标，拥有非常重要的现实的意义