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毕业设计-异步电机节能控制系统设计及仿真分析，说明书共51页，20077字，附任务书
基本任务及要求：
设计内容：设计出一种电机的运行频率和电压分别调制的的异步电机节能控制系统，使电机运行在效率最大的状态。
具体设计内容为，设计电机节能控制系统仿真模型，要求详细构建电机驱动控制系统的整流侧和逆变侧的信号发生器，进行整系统的建模和仿真分析。
通过设计，要求做到：
1、掌握一种电机节能控制方法；
2、掌握流行的电气应用类的仿真软件Matlab／Simulink；
3、掌握电气驱动控制系统的设计方法和建模仿真分析方法。
4、对电机的节能控制系统进行仿真分析。

摘要:各类异步电动机的总耗能巨大，约占我国全年发电总量的50%左右。因此，对异步电动机节能装置的研究有着重大的经济效益和社会效益。而节能控制系统的分析与设计可全面综合考虑各种因素对节能控制装置品质的影响，这对缩短研制周期、减少研制费用、优化控制方案有着重要意义。
本论文从理论上分析了异步电动机的节能运行原理，研究了电动机在轻载或空载运行时通过检测功率因数并经过一定规则降低定子端电压来达到提高功率因数目的控制技术，完成了异步电动机节能运行控制系统的方案设计，文中还对异步电动机节能控制器的一些技术难点和关键问题提出了一定的解决方法。
本论文的研究较好的解决了异步电动机定子降电压节能中存在的降压系数的确定和节能控制系统的稳定性、收敛性以及抗冲击负载能力等问题。通过设计，只需修改部分参数，就可以对大部分的中小型交流异步电动机进行降电压节能。通过针对提高功率因数的降压节能系统进行的，可知该系统具有响应速度快、抗冲击负载能力强、节能效果显著等特点。
关键词：异步电动机； 节能； 功率因数检测

目 录
摘 要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 绪 论 1
1.1我国能源形势及电动机耗能概况 1
1.2异步电动机节能装置国内外研究情况 1
1.3主要工作 2
第2章异步电动机功耗分析及降定子电压节能分析 3
2.1异步电动机电动运行状态下的功耗分析 3
2.2异步电动机的损耗 5
2.2.1恒定损耗 5
2.2.2负载损耗 6
2.2.3杂散损耗(附加损耗) 6
2.3异步电动机功率计算 7
2.4异步电动机各种损耗随电压变化的规律 9
2.4.1运行电压对电动机铁损的影响 9
2.4.2定子电压与定子、转子铜损 10
2.4.3杂散损耗随电压变化的规律 11
2.4.4风摩损耗随电压变化的规律 11
2.5电动机的经济运行电压及其对损耗的影响因素 11
2.6异步电动机输入电压、电流之间的关系 12
2.6.1电磁转矩恒定时的充要条件 12
2.6.2磁通与电流的关系分析 13
2.6.3按转子磁链定向的异步电机稳态数学模型 14
2.7异步电机的效率和功率因数 15
2.8异步电动机降压节电原理 17
2.8.1电动机空载、轻载运行时降压节电 17
2.8.2降压运行节电计算 18
2.8.3降压节电适用场合 18
2.9异步电动机dq0坐标系 19
2.9.1 dq0 系统电压方程 20
2.9.2 dq0 系统磁链方程 22
2.9.3 dq0系统中的转矩方程 24
2.9.4等值电路及物理意义 24
第3章 异步电动机节能控制系统设计 30
3.1系统结构和控制方案 30
3.2功率逆变系统 31
3.2.1整流电路 31
3.2.2滤波电路 31
3.2.3功率逆变电路 32
3.2.4功率滤波电路 35
3.2.5异步电动机的选择 35
3.3计算机控制系统 35
3.3.1单片机的选择 35
3.3.2软起动 36
结束语 42
参考文献 43
致 谢 44