异步电动机性能监测与故障诊断matlab仿真
摘要
现代电力电子技术和计算机控制技术的快速发展，促进了电气传动的技术革命。全论文分为六个部分，本文在分析异步电机结构及特点基础上，先对矢量控制技术进行详细的分析和推导，再对异步电机的应用发展做出了相关的描述，并利用MATLAB软件对异步电动机的性能监测与故障诊断、启动、调速、制动进行理论分析和仿真模拟以及仿真结果的分析。对三相异步电动机各工作特性的进行了MATLAB仿真。接下来还有许多工作要做，而且还要用MATLAB对更多的电动机工作特性进行仿真，把它们的仿真结果与实际的运行状况作对比，研究出更贴合实际的仿真过程。
关键词：异步电机 数学模型 MATLAB仿真
Abstract
The rapid development of modern power electronic technology and computer control technology has promoted the technological revolution of electric drive. The whole paper is divided into six parts. On the basis of analyzing the structure and characteristics of asynchronous motor, the vector control technology is analyzed and deduced in detail. Then the application and development of asynchronous motor are described. The performance monitoring and fault diagnosis, start-up, speed regulation and braking of asynchronous motor are theoretically analyzed, simulated and simulated by using MATLAB software. Analysis. The working characteristics of three-phase asynchronous motor are simulated by MATLAB. Next, a lot of work needs to be done, and more motor working characteristics are simulated with MATLAB, and their simulation results are compared with the actual operation conditions, and a more practical simulation process is studied.
Key words: Mathematical model of asynchronous motor simulation with MATLAB
目录
摘要 4
Abstract 5
1. 绪 论 1
1.1 课题研究的目的意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 论文研究内容 2
2 MATLAB仿真软件介绍 3
2.1 MATLAB介绍 3
2.1.1 MATLAB简介 3
2.1.2 MATLAB产生的历史背景 3
2.1.3 MATLAB的特点 3
2.2 控制系统仿真中常用的函数介绍 4
3三相异步电机性能监测与故障诊断的仿真 5
3.1性能监测与故障诊断的表达式 5
3.2固有性能监测与故障诊断与人为性能监测与故障诊断 6
3.3基于MATLAB的异步电机性能监测与故障诊断仿真 9
4 异步电机启动特性仿真 14
4.1起动理论分析 14
4.2起动的基本要求 14
4.3 笼型异步电动机的起动方式 15
4.4 笼型异步电动机的MATLAB仿真 22
5 异步电机调速特性仿真 31
5.1变极调速 31
5.2 变频调速 33
5.3调压调速 36
6 三相异步电动机的制动特性仿真 38
6.1 三相异步电动机的能耗制动 38
6.2三相异步电动机的反接制动和回馈制动 40
7 结论 44
参 考 文 献 45
1. 绪 论
1.1 课题研究的目的意义
电能是现代生产和生活中最主要的能源，而电能的生产、输送、转换及使用过程中的核心设备就是电机，所以电机是工业、农业、国防建设及人民生活进行和发展的重要保障。所以确保电机的正常运行十分重要，但是在由于电机故障造成经济损失和安全问题屡见不鲜，据不完全统计全国每年仅因电动机烧毁就会造成大量的电量消耗，电动机烧毁的数量达20万台以上，容量约0.4亿千瓦，因电动机烧毁维修使用的电磁线约5000万公斤，修理费更多达20亿元，而因停工停产所造成的损失更是一个无法估量的巨大数目。因此，确保电机的正常运行，及时发现电机故障，进行处理，是减少经济损失，提高生产效率的有效手段。
如今，电机已经发展成为一种结构复杂，精度高的生产设备。但是对于电机的故障监测，却一直是一个难题，例如对于高压电机，传统检测手段是靠维护人员用听针听取内部声音或者用手感受电机振动来判断电机内部是否有异常，但是这样却常常无法检测出故障，导致电机经常故障运行，最终导致严重故障造成严重损失；或者对电机进行计划性的检修，但是这种方法除了有一定的盲目性，也可能对一些故障隐患漏检，所以长期如此会降低生产效率造成很大的经济损失。早期研究人员应用傅里叶分析方法进行分析和检测电机信号，但是电机故障信号具有幅值小、非稳态等特点，所以傅里叶分析方法出现了很大的困难，所以人们转而研究非稳态的信号的研究方法，因此将小波分析引入到电机早期故障在线检测。与传统方法相比，小波包分析法时域和频域同时具有良好的局部化性质，在信号检测、分解与重构、特征提取等应用中显示了巨大的优越性[1]。
近30年来，电机故障设备故障在线诊断技术得到了迅猛的发展，已经开始在一些实际测量的参数基础上，利用数学方法，信号处理方法来提取电机振动信号特征来实现。而这种方法的难度在于首先需要对故障数据进行大量的测试，来作为故障信号特征提取的样本，并且，由于电机故障特征信号比较微弱，所以对传感器要求也比较高，在技术上有比较严格的要求。如今电机也内部系统结构也越来越复杂，因此智能型电机故障诊断系统已经成为电机设备故障诊断研究的热点。人工智能技术的发展与应用，更是为电机故障诊断的智能化提供了可能，小波变换与人工智能模式识别技术结合已经成为电机故障诊断发展的新趋势。
参 考 文 献
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