王艳苹：三相同步发电机运行仿真及GUI设计
图4.5 直流电机仿真界面
第三类：直流电机仿真界面如图4.6。
图4.6 异步电机仿真界面
图4.6 是simulink建立的仿真Model，Subsystem是构建的模型，Scope是示波器，显示仿真波形。
四、运行特性仿真
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华东交通大学毕业设计（论文）
编写仿真特性代码，根据各电机的特性及其数学或者物理模型，以及相关参考书，分析编写运行特性微分方程的M—函数程序代码，或者建立模型，然后进行仿真，分析波形是否正确，若不正确检查错误，直到正确为止。下面是仿真波形。各特性代码见附录D。
（1）同步发电机
三相短路如图4.7。
（a）无阻尼 （b）有阻尼
图4.7 三相短路仿真结果
转子绕组短路，定子突加对称电压如图4.8。
（a）无阻尼 （b）有阻尼
图4.8 绕组短路、定子突加对称电压仿真结果
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王艳苹：三相同步发电机运行仿真及GUI设计
负载两相短路如图4.9。
（a）无阻尼 （b）有阻尼
图4.9 负载两相短路仿真结果
负载单相短路如图4.10。
（a）无阻尼 （b）有阻尼
图4.10 负载单相短路仿真结果
同步发电机：短路发生时，同步发电机的运行都出现振荡不稳定过程，经过一定时间后，同样会达到了一个新的稳定过程；各种短路情况的有阻尼与无阻尼相比较，其无阻尼的振荡幅度都小于有阻尼，并且无阻尼的响应快于有阻尼。
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华东交通大学毕业设计（论文）
（2） 异步电动机：
直接启动如图2.11。
图2.11 异步电动机直接启动仿真结果
机械特性如图2.12。
图2.12 异步电动机机械特性
直接启动：输出端对应情况：Out1——相间电压(V)，Out2——转子电流(A)，Out3——定子电流(A)，Out4——转速（n/m），Out5——转矩（N*m）。相间电压为正弦变化，其启动转矩较大，启动电流也较大。转速从零迅速上升，当t=0.4s，启动过程结束，进入稳定运行状态。
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王艳苹：三相同步发电机运行仿真及GUI设计
机械特性：转速n（或者转差率s）与电磁转矩T的关系，呈非线性。当s较小时，每极的磁通量几乎为常数，转子每极电阻R2起主导作用；当s增大时很多时，定子电流与定子漏阻抗压降要增大，致使电动势与电压相差很大，每极的磁通量减少，转子每相漏电抗X2s起主导作用。
（2） 直流发电机如图2.13。
n=1000r/min
并励
串励
n=750r/min
他励
他励
并励
图2.13 直流电动机仿真结果
（a）空载特性 （b）调整特性 （c）外特性
空载特性：不同励磁方式的发电机，空载特性基本相同，以他励直流发电机为例。本仿真是已知在750r/min转速时的空载特性，额定励磁电流为2.5A，求额定转速1000r/min时的额定空载电压。采用样条插值的方法，在图上可直观的得到电压值。
调整特性：端电压恒定时，负载电流与励磁电流的关系。波形之所以略上翘是因为在负载电流增加时，如果不增加一些励磁电流以补偿电枢反应的去磁作用及电压回路的电阻压降，则不能维持端电压的恒定。并励直流发电机的电枢电流比他励直流发电机多一个很小的励磁电流，则相对并励比他励偏上。
外特性：当励磁电流为额定电流时，端电压与负载电流之间的关系。通常是随负载电流的增大而向下垂。
（3） 直流电动机如图2.14。
串励
并励 他励
（a）机械特性 （b）转矩特性
图2.14 直流电动机仿真结果
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