摘 要

本文中借助数学软件Matlab中的simulink组件，对一个三相异步电动机进行动态的建模，然后进行仿真和分析。并得到异步电机在制动的过程中各部分的输出量的动态变化，进而来分析该和研究电机制动过程。本文也对改动电机参数以后的制动与原先进行比较，的到的结果对理论分析有着重要意义。

论文主要研究了三相异步电动机在制动过程中各部分的输出和参数的变化，及其在制动过程中的互相影响。

由研究结果表明：异步电机制动中，由于自然制动的情况下电动机的转子从满转速到停转的全过程完全依靠摩擦力来将转子的势能消耗殆尽。因此会需要很长的一段时间，这一点从后续的仿真中也可以看出。为了达到一些工业生产中的快速制动的工艺要求，则需要一些人为的附加电路使得电机快速停转。

关键词：异步电机 Matlab 制动

Abstract

In this paper, a three-phase asynchronous motor is dynamically modeled by simulink in Matlab, and then simulated and analyzed. And get the dynamic change of the output quantity of the asynchronous motor in the process of braking, then analyze and study the motor braking process. This paper also changes the motor parameters after the brake and compared with the original, the results of the theoretical analysis is meaningful.

In this paper, the output and parameters of the three - phase asynchronous motor in the braking process are studied, also the mutual influence in the braking process is studied.

The results show: Asynchronous motor braking, due to the case of natural braking motor rotor from full speed to the whole process of stopping completely rely on the friction to the potential energy of the rotor exhausted. So it will take a long time, which can be seen from the subsequent simulation. In order to achieve some of the industrial production of fast braking process requirements, you need some artificial additional circuit makes the motor quickly stop.

Key Words：asynchronous motor Matlab brake

目 录

第一章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2三相异步电动机的制动及其意义 1

1.3异步电机制动的国内外现状 2

1.4本文的主要内容 3

第二章 三相异步电动机的制动分析 4

2.1三相异步电动机的结构 4

2.2三相异步电动机工作原理 5

2.3三相异步电动机的运行及起动过程 5

2.3.1三相异步电动机的自然机械特性 5

2.3.2三相异步电动机的起动 7

2.4三相异步电动机的制动 11

2.4.1三相异步电动机的自然制动 11

2.4.2三相异步电动机的电气制动 11

2.4本章小结 12

第三章 三相异步电动机制动的仿真与研究 14

3.1三相异步电动机的自然制动 14

3.2三相异步电动机的优化制动方式 17

3.1.1三相异步电动机的回馈制动 17

3.1.2三相异步电动机的能耗制动 20

3.3本章小结 22

总结与展望 24

参考文献 25

致谢 26

附录A 27

附录B 28

第一章 绪论

1.1课题背景

在现代社会中，电气是生活中不可或缺的一部分。而利用电气带动的电机，几乎占了目前所有动力来源的大部分。也正因为如此，对电动机的研究与发展的学科也应运而生。

异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械。例如，在工业方面，用于拖动小型轧钢设备、各种金属切削机床、轻工机械、矿山机械等；在农用方面，用于拖动风机、水泵、脱粒机、粉碎机以及其他农副产品的加工机械等；在民用电器方面的电扇、洗衣机、电冰箱、空调机等也都是用异步电动机拖动的。

异步电动机的优点是结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高且适应性强，缺点是功率因数较差。异步电动机运行的时候，必须从电网里吸收滞后性的无功功率，它的功率因数总是小于1.但电网的功率因数可以用别的办法进行补偿，并不妨碍异步电动机的广泛使用。

在电动机断电后，由于惯性作用不会马上停止转动。这种情况对于某些生产机械是不适宜的。如:起重机的吊钩需要准确定位，万能铣床要求立即停转等。实现生产机械的这种要求就需要对电动机进行制动。

异步电动机制动方式一般有这么几种：（1）能耗制动；（2）反接制动；（3）反馈制动。以及其他许多的制动方式。这次我们选择使用自然制动作为研究的切入点，进而分析制动方式。通过Matlab的simulink模块来对异步电动机的反接制动部分进行仿真研究，在经过一系列的参数与元件的调整以后得到一个理想的制动过程，包括制动期间的各部位的输出曲线的动态性能参数。并以此进一步了解异步电动机制动的原理和意义。

1.2三相异步电动机的制动及其意义

三相异步电动机在正常运行过程中，突然停车制动。而电机随着电源的断开自然停转的过程即叫做自然制动。本文正是以自然制动作为研究对象的。

电机在正常运行时，存在一个特性曲线，表现了电动机的转速以及其转矩的关系。而通过特性曲线如图1.1所示， 三相异步电动机的各种运动状态定义方法和直流电机的运动状态定义方法是一致的。若电磁转矩T与转速n的方向一致的时候，那么电动机运行于电动状态；若电磁转矩T与转速n的方向相反时，则电动机运行于制动状态。而制动状态下，由于T和n存在的不同情况，又被分为各种制动类型^[1]。