电机学matlab仿真大作业报告.doc

电机学matlab模拟大作业报告

基于MATLAB电机学计算机辅助分析与模拟实验报告

一、实验内容及目的1.1 单相变压器的效率和外部特性曲线1.1.1 单相变压器的实验内容，=2000kVA, ，50Hz，变压器的参数和损耗为，。额定负载、额定电压调节率和额定效率。找出当时变压器的效率曲线，确定达到负载效率时的最大效率和负载电流。对变压器输出特性的影响进行分析。1.1.2 计算已知负载下变压器的额定电压调节率和额定效率 了解变压器效率曲线的变化规律，了解负载功率因数对效率曲线的影响，了解变压器电压变化率的变化规律，了解负载性质对电压变化率特性的影响.1.3 实验中使用的基本知识和理论标准值、效率范围、空载损耗、短路损耗等概念效率和效率特征的相关知识1.串励直流电机运行特性1.2.1实验内容16kw、220V串励直流电机，串励绕组电阻为0.12Ω，总电阻为0.2Ω。电势常数为.电机的磁化曲线类似于直线。电势常数为.电机的磁化曲线类似于直线。这是常数的比例。假设电枢电流85A 磁路饱和(饱和电流可以自行改变，以比较不同饱和电流的对应效果)。试着分析电机的工作特性和机械特性。1.2.2实验目的(1)了解和掌握串励电机的工作和机械特性(2)了解磁路饱和对电机特性的影响1.2.(1)电机转速、电磁转矩、电枢电流、磁化曲线等(2)串励电机的工作特性和机械特性，电机磁化曲线的近似处理2.实验要求及要点描述2.1 单相变压器的效率和外部特性曲线(1)直观显示屏幕图形；(2)使用MATLAB编程方法或SIMULINK实现建模的方法；(3)画出不同的效率曲线；(4)画出三种负载性质的特征曲线:相应的阻力、感性和容性；并通过额定点；(5)给出特征结论。2.2串励直流电机的运行特性(1)通过屏幕图形直观显示(2)MATLAB实现函数调用；(3)画出串励直流电机的运行特性和机械特性曲线；(4)给出特征结论。三、基础知识及实验方法描述3.1 曲线3.1.1基本知识(1)变压器一次侧接额定电压，二次侧空载时的电压为额定电压。三、基本知识及实验方法描述3.1 曲线3.1.1基本知识（1）变压器一次侧连接额定电压，二次侧空载时的电压为额定电压。当二次侧连接到负载时，即使一次侧电压保持不变，二次侧电压也不再是额定值。变化后的电压大小与负载电流、负载性能和短路参数阻抗有关。表示变化的物理量是电压变化率Δu。在电机学中，电压变化率为： ①式中 —— 负载电流的标准值 ——短路电阻和短路电抗的最低值 —— 根据上述公式，即使负载电流和变压器的短路参数保持不变，负载性能也会发生变化，从而影响输出电压的大小。为了直观地表示变压器的输出特性。(2)变压器在各种电机中效率最高，工作范围很宽。变压器在电机学中的效率如下： ②式中 P0-额定电压时的空载损耗-额定电流时的短路损耗-负载电流的最小值-变压器的额定容量-负载功率因数可以根据上述公式找到不同的变压器效率曲线。3.1.2实验分析 对于第(1)问题，根据电机学知识和问题给出变压器的基本参数，直接将变压器带入(1)型， ，P0，，，带入式②额定效率和额定电压调节率可在中间获得。直接询问第(2) P0，，，带入①变压器的效率特性曲线可以在公式中获得随变化的规律。不同负载功率因数对应的效率特性曲线可以通过变化值获得。利用matlab中的max函数可以获得最大效率值和相应的负载电流标记值，最大效率时的负载电流可以通过公式获得。第(3)问的基本思想和第(2)问的一样。3.串励直流电机的运行特性3.2.1基本知识<1>串励电机的工作特性是指U=UN时，转速n、转矩Te与电枢电流的关系。转速公式如下：n=U-Ia(Ra Rs)CeksIa=UCeks 1Ia-Ra RsCeks(1)转矩公式为:Te=CTksIa2 (2) Te=CT?Ia (3)

式中 Ia—电枢电流 Ra--电枢总电阻 Rs--励磁绕组总电阻 Ce--电动势常数 CT--转矩常数 ks--电机磁化曲线的比例系数 ?--电机极下的磁通量<2>串励直流电机的机械特性是指U=UN转速n和转矩Te的关系。转速公式如下：n=1Ceks[CTksTe U-(Ra Rs)] (4)3.2.2实验分析 由转速和电枢组成