三相异步电动机控制系统仿真研究

1、景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅

2、蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃

3、薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃

4、薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄

5、蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂

6、蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃

7、芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃

8、莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃袄螆芃薆蚆肅芃芅袂羁节莇蚅袇芁薀袀袃芀蚂螃膂艿莂薆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀莇芆螀螆莆莈薂肄莅蒁螈羀莄蚃薁羆莃莃袆袂莂蒅虿膁莁薇袄肇莁蚀蚇羃蒀荿袃衿肆蒂蚆螅肅薄袁膃肅莃蚄聿肄蒆罿羅肃薈螂袁肂蚀薅膀肁莀螀肆肀蒂薃羂腿薅蝿袈腿芄薂螄膈蒇螇膃膇蕿蚀聿膆蚁袅羄膅莁蚈袀膄蒃芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄

9、螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄

10、螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅

11、袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃

12、袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄

13、羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄

14、羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂

15、羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃

16、肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃

17、肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁

18、蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂

19、螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂

20、螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀

21、衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁

22、袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿

23、袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁蚇羄芇薀衿芀薅蕿羂肂蒁蕿肄芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿蚆羈聿蒈蚅蚈芅莄蚄螀肇莀蚄羂莃芆蚃肅膆薄蚂螄羈蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节蝿虿膂膈螈螁羅蒇螈袃膁蒃螇肆羃荿螆螅艿芅螅袈肂薃螄羀芇葿螃肂肀莅袂螂芅芁葿袄肈膇蒈肆芄薆蒇螆膇蒂蒆袈莂莈蒅羁膅芄蒅肃羈薃蒄螃膃葿薃袅羆莅薂羇膁芁薁 1 引言32

24、三相交流异步电机的数学模型621 基本方程式的建立622 坐标变换理论基础723 动态方程的建立83 三相异步电动机的常规调速及仿真分析1031 变极调速1032 变转差率调速11321 串电阻调速11322 串极调速1333 变频调速14331 变频调速的机械特性15332 基频以下变频调速15333 基频以上变频调速1634 simulink仿真模型1735 变极调速的仿真1936 变压调速2037 变频调速22371 未变频时仿真结果22372 变频时仿真结果（基频以下调速）22373 变频时仿真结果（基频以上调速）2338 关于变频调速的总结234 直接转矩控制调速2541逆变器以及基

25、本空间矢量的概念和原理2542直接转矩的控制原理27421 定子磁链、转矩和扇区的计算28422 基本电压空间矢量对定子磁链矢量和电磁转矩的影响29423定子磁链和电磁转矩的控制3043直接转矩控制的仿真和性能分析32431直接转矩控制系统的matlab/simulink仿真32432直接转矩控制系统的性能分析341 三相交流异步电机的数学模型异步电动机的动态数学模型由磁链方程 、电压方程 、转矩方程和运动方程组成。磁链方程和转矩方程为代数方程 ，电压方程和运动方程为微分方程，这是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。11 基本方程式的建立异步电动机每个绕组的磁链是它本身的自感磁链和其它绕组对

26、它的互感磁链之和。 （2-1）其中：、表示各项绕组的全磁链；、表示定子、转子相电流的瞬时值；表示定子各相自感；表示转子各相自感；三相绕组电压平衡方程写成矩阵形式： （2-2）矩阵方程为 (2-3)12 坐标变换理论基础 根据不同坐标系中电动机模型等效的原则，在不同坐标下绕组所产生的合成磁动势相等。在交流电动机三相对称的静止绕组a、b、c中，通以三相平衡的正弦电流，所产生的合成磁动势是旋转磁动势f，它在空间呈正弦分布，以同步转速（即电流的角频率）顺着a-b-c的相序旋转。三相变量中只有两相为独立变量，完全可以也应该消去一相。所以三相绕组可以用相互独立的两相正交对称绕组等效代替，两套绕组磁动势在轴

27、上的投影应相等。按照变换前后总功率不变产生的合成磁动势相等，匝数比为，3/2变换矩阵为：(2-4)两相正交坐标系变换到三相坐标系：(2-5)考虑到：，有：(2-6)旋转正交变换为：(2-7)静止两相正交坐标系到旋转正交坐标系的变换阵为：(2-8)因此也有：旋转正交坐标系到静止两相正交坐标系的变换阵为：(2-9)13 动态方程的建立 旋转变换是用旋转的绕组代替原来静止的定子绕组，并使等效的转子绕组与等效的定子绕组重合，且保持严格同步，等效后定、转子绕组间不存在相对运动。旋转正交坐标中的磁链方程和转矩方程与静止两相正交坐标系中相同，仅下标发生变化。以为状态变量，坐标系中的磁链方程如下： (2-10

28、)电压方程为： (2-11)笼型转子内部是短路，也即是： (2-12)状态方程为： （2-13）输出方程为： (2-14)子电磁时间常数为： （2-15）2 三相异步电动机的常规调速及仿真分析三相异步电动机的调速始于上世纪50年代末。在电气传动领域，原来只用于恒转速传动的交流电动机实现了调速控制，以取代制造复杂，价格昂贵，维护麻烦的直流电动机。以后，随着电力电子技术和微型计算机的发展，再加上现代控制理论向电气传动领域的渗透，使得交流调速技术得到了迅速发展，其设备容量不断扩大，性能指标及可靠性不断提高，高性能交流调速系统应用的比例逐年上升，在各工业部门中，使得交流调速系统逐步取代直流调速系统，以

29、达到节能，缩小体积，降低成本的目的。根据三相异步电动机的转速公式： （3-1） 式中为异步电动机的定子电压供电频率；是异步电动机的极对数；为异步电动机的转差率，通过改变磁场极对数，转差率，电源频率都可以改变电动机的转速。所以调节三相异步电动机的转速有变极调速，变转差率调速及变频调速三种方案。21 变极调速 变极调速是改变定子旋转磁场的极对数来实现调速。电源频率保持不变，改变定子绕组的极对数，也能改变同步转速，从而改变转子的转速。利用这样的方法调整，定子绕组需要有特殊的绕法跟接法，应使绕组的极对数能依外部接法的改变而改变。由于电机的极对数只能是整数，故变极调速是有级平滑的，例如对数增加一倍，同步

30、转速将减小一半，转子转带也会成倍减少。现在的变极电机不仅有倍极比如2/4，4/8等，还有非倍极比，如4/6，6/8极，以及三速，四速变极电机。为了适应不同负载需求，变极电机又可以分为恒功率，恒转矩以及递减转矩（风机，泵负载）类电机。 变极电机定子绕组的绕制方法有：一是双绕组变极，定子上有两套对数不同，相对独立的绕组，每次运行只用其中一套，这种双绕组设计较方便，但是材料利用率差，较少使用；二是单绕组变极，定子上只有一套绕组，通过线圈间的不同接法，构成不同的极对数，这种绕组变极，定子上只有一套绕组，通过线圈间的不同接法，构成不同组设计难度大，我国大多数变极电机采用这种方法。有时为了获得三速或者是四

31、速电机，还可以将上诉两种方法结合起来使用。为了避免转子绕组换接，变极电机基本采用笼型转子，它可以随着定子极对数的改变而自动改变对数。22 变转差率调速变转差率调速包括绕线转子异步电动机的转子串接电阻调速、串级调速和调压调速等。221 串电阻调速对于绕线式电动机，当电网电压及频率不变时，在转子回路中串入电阻后，一方面减小了启动电流，另一方面可以增大启动转矩，从而缩短启动时间，减少了电动机的发热。绕级式电动机转子串三相对称电阻启动时，一般采用转子串多级启动电阻，然后分级切除启动电阻的方法，以提高平均启动转矩和减少启动电流与启动转矩对系统的冲击。启动电阻一般接为星形接法，绕级式电动机转子串电阻启动接

32、线图如图3-1所示：图3-1 串电阻接线图启动前将电阻全部接入转了回路，随着启动过程的结束，启动电阻被逐级短接，km1,km2,km3逐级吸合，保证始终有较大的启动转矩，短接方式可以遵循时间和电流调节原则。转子串电阻启动的优点是:系统稳定，手动控制简单;对检修维护要求低，对维修人员技术要求不高。缺点是:手动操作、启动性能不稳定、启动电流大(约为35le)，转子能耗高;技术落后，目前己逐渐被淘汰。绕线式电动机转子串电阻调速时的机械特性如图3-2所示。当电动机拖动恒转矩负载时，可以得到不同的转速，外串电阻rc越大，转速越低。绕线式电动机转了串电阻调速属于恒转矩调速方法，同时也是消耗转差功率的调速方

33、法。转速越低，消耗在转子回路中的转差功率就越大。图3-2 串电阻调速机械特性串电阻调速的缺点是:属有级调速，在低速下运行时机械特性很软，负载转矩稍有变化就会引起很大的转速波动，稳定性不好。当要求的转差率很小时，调速范围就不能太宽。外串金属电阻器，体积大、笨重。主要优点是设备简单，初投资少。它适合对于调速性能要求不高的生产机械。222 串极调速串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。假定异步电动机的外加电源电压及负载转矩都保持不变，则电机在调速前后转子电流近似保持不变。若在转子回路中引入一个频率与转子电势相同，而相位相同或相反的附加电势,此时转子

34、电流的大小取决于转子回路中电动势的代数和，其表达式为: （3-2）转子开路相电势；转子回路电阻；转子旋转时转子绕组每相漏抗;当电机在正常运行时，转差率很小，故，忽略，则式17变为 （3-3）上式中，为取决于电动机的一个常数，所以，改变附加电势就可以改变转差率，从而实现调速。设当时电动机运行于额定转速，即，由式18可见，当附加电动势与转子相电势相位相反时(前取负号)，改变的大小，可在额定转速以下调速，这种调度方式称为低同步串级调速（即），当附加电势与转了相电势相位相同时(前取正号)，改变的大小，可在额定转速以上调速，这种调度方式称为超同步串级调速(即)。超同步串级调速系统比较复杂，目前国内主要使

35、用低同步串级调速。串级调速的方案很多，应用最为广泛的为晶闸管串级调速。晶闸管低同步串级调速系统是在绕线式电动机侧用大功率的晶闸管或整流二极管，将转子的转差频率交流变为直流，再用晶闸管逆变器将转子电流返回电源以改变电机转速的一种方式。晶闸管低同步串级调速系统原理图见图3-3。图3-3 晶闸管低同步串级调速原理此控制调速系统电能有效利用率高;能实现无级平滑调速，调速范围较宽、低速时机械特性也比较硬;晶闸管被广泛应用，技术难度不大，性能比较完善。串调装置的缺点是:系统总功率因数较低，设备体积大、成本高，对操作人员要求也比较高，一旦损坏，维护难度大。23 变频调速 变频调速是通过改变异步电动机定子绕组

36、供电电源的频率，可以改变同步转速，从而改变转速。如果频率连续可调，则可平滑的调节转速，此为变频调速原理。变频器实质上是一种频率可调的交流装置。变频调速具有效率高、能耗低、机械特性硬、调速范围大等优点，在工业领域中得到了广泛应用。变频调速在风机、泵类负载上应用，节能效果显著，替代了传统上采用档板和阀门对风量、流量进行控制的方式。比如，风机的风量需求在50%时，根据轴输出功率与转速的三次方成正比，采用变频调速，仅需要12.5%额定功率，即可节约87.5%的能源。而采用档板控制风量，需要约70%额定功率，只能节约30%的能源。231 变频调速的机械特性三相异步电动机动力运行时，忽略定子阻抗压降时，定

37、子每相电压为 （3-4）式中为气隙磁通在定子每相中的感应电动势；为定子电源频率；为定子每相绕组匝数；为基波绕组系数，为每极气隙磁通量。如果改变频率，且保持定子电源电压不变，则气隙每极磁通将增大，会引起电动机铁芯磁路饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机，这是不允许的。因此，降低电源频率时，必须同时降低电源电压，已达到控制磁通的目的。对此，需要考虑基频（额定频率）以下的调速和基频以上调速两种情况。232 基频以下变频调速 为了防止磁路的饱和，当降低定子电源频率时，保持为常数，使得每极磁通为常数，应使电压和频率按比例的配合调节。这时，电动机的电磁转矩为： （3-5）上式对求导，

38、即，有最大转矩和临界转差率为 （3-6）由上式可知：当常数时，在较高时，即接近额定频率时，随着的降低，减少的不多；当较低时，较小；相对变大，则随着的降低，就减小了。显然，当降低时，最大转矩不等于常数。保持常数，降低频率调速时的机械特征如图3-4所示。这相当于他励直流电机的降压调速。图3-4 降低频率时机械特性233 基频以上变频调速 在基频以上变频调速时，也按比例身高电源电压时不允许的，只能保持电压为不变，频率越高，磁通越低，是一种降低磁通升速的方法，这相当于它励电动机弱磁调速。保持=常数，升高频率时，电动机的电磁转矩为，上式求导，得最大转矩和临界转差率为 （3-7）由于较高，、和比大得多，则

39、上式变为 （3-8）因此，频率越高时，越小，也越小。保持为常数，升高频率调速时的机械特性如图3-5所示。图3-5 升高频率时机械特性24 simulink仿真模型建立一个简单的三相异步电动机的调速仿真模型，采用simulink提供的仿真模块，如交流电源，电压测量，异步电机，电机测量等。将三相交流电源的频率设置成60hz，电压值设置的与电机的电压相同,仿真模型如图3-6所示：图3-6 调速仿真模型电机模型的参数设置如图3-7（a）所示：图3-7（a） 电机模型的参数设置运行仿真系统，得到示波器读数如图3-7(b)所示：图3-7(b) 示波器读数这是个简单的电机调速仿真系统，虽然简单但是仍然可以观

40、察电机的性能指标，其中比如超调调节时间等。上升时间是输出响应从零开始第一次上升到稳态所需的时间。越小同，表示初始响应速度越快。由自动控制原理可知，系统的快，稳是相对矛盾的，两者是冲突的，一般我们都在找一个两者最佳的平衡点。根据参数设定将设定为40，由于初始设定的频率为60hz，根据可知应为1800r/min。25 变极调速的仿真利用上述调速仿真模型进行变极调速仿真，在仿真时，只改变它的极对数，然后观察示波器中定子，转子电流，转矩及转速的变化 。其电机的参数如图8（a）所示，将电机的极数设置成3，如果将极对数设置成非整数或者其他的，系统将无法正常仿真。图3-8（a） 电机极数设置然后运行仿真系统

41、，得到示波器读数如图3-8（b）所示：图3-8（b） 示波器读数由图可知，根据公式可计算得当时，而定子及转电流和转矩与变频调速均无较大的差别，同时由图可知反映时间约为20ms，低于变频调速的响应时间，超调量也比变频调速小，但是由于极数的限制，变极调速并不能平滑的调速，它是有级的，这是它跟变频调速的区别。不过变极调速是一种比较经济，它不需要逆变器，它是高效的调速方法，控制设备简单，只需要加转换开关，使用维护方便。双速电机的尺寸一般要比同容量的普通异步电机稍打，运行性能也稍差，常用于不需要连续调速的场合。26 变压调速的仿真 当外施电源电压改变时，最大转矩将随的平方而变化，但最大转矩出现的转差率保

42、持不变。改变电源电压的有效值，将其设置成如图3-9（a）数据，而其他的参数不变。图3-9（a）电源电压设置重新运行仿真模型，得到示波器的计数如图3-9（b）所示。图3-9（b） 示波器的读数由于示波器的读数可知，调压调速是改变机械特性，而当电机空载或者轻载时，转速基本不变。调压调速目前广泛采用交流调压器，由晶闸管等器件组成，通过调整晶闸管的导通大小来调节加到定子绕组上的端电压。结构比较简单，控制电路价格较低。但是低速时转子铜耗较大，效率较低。对于风机类负载，负载功率近似与转速的三次方成正比，虽然转速下降不多，但是输入功率下降的较多，节能效果明显，所以比较适合风机类负载的调速。27 变频调速的仿

43、真271 未变频时仿真结果由图3-7（b）可知，由于没有负载，所以定子和转子电流以及电磁转矩均最终趋于0，根据公式可知，转速最终稳定在1800r/min，同时在40ms左右，电机的转速到达标准，与预定结果差入不大。272 变频时仿真结果（基频以下调速）改变电源频率，将其变为50hz，由于这是基频以下调速，所以为了防止磁路的饱和，当降低定子电源频率时，保持常数，因此电压要相应的改变成183.3v，重新运行仿真：图3-10 示波器读数由示波器读数可知，当频率变为50h后，根据公式可知，转速最终稳定在1500r/min，同时由图可知频率改变后，相应的反应时间也变短了，也就是说反应更快了。273 变频

44、时仿真结果（基频以上调速） 改变电源频率，将其变成为70hz，由于前面的理论知识可知，基频以上调速时电源电压是不变的，重新运行仿真模型，得到仿真图形如图3-11所示。图3-11 示波器读数由图可知，转速约为2100r/min，满足这个公式的理论计算结果，不过电机的响应时间与基频以上调整时间的响应时间要大的多，同时，如果将频率进行更细微的调整，转速也会有相应细微的变化。28 关于变频调速的总结 该仿真只是从原理上揭示了变频调速的机制，与通常的变频调速系统不是同一回事，该变频调速主要是从公式入手，通过改变电源频率来改变电动机的同步转速，使转子转速随之变化。根据变频调速与变极调速，调压调速的对比，可

45、以知道变频调速的一些特点与性能：1) 变频调速设备（简称变频器）结构复杂，价格昂贵，容量有限。但随着电力电子技术的发展，变频器向着简单可靠、性能优异、价格便宜、操作方便等趋势发展。2) 变频器具有机械特性较硬，静差率小，转速稳定性好，调速范围广（可达10：1），平滑性高等特点；可实现无级调速，这是与变极调速的最大区别。3) 变频调速时，转差率较小，则转差功率损耗小，效率较高。4) 可以证明：变频调速时，基频下的调速为恒转矩调速方式；基频调速以上时，近似为恒功率调速方式。5) 变频调速器已广泛用于生产机械等很多领域内。 但是变频调速同样也有些问题，变频器输出的交流电压、电流波形通常不是完全的正弦

46、波，除了基波分量外，还有高频谐波分量，这将对电机运行性能产生不良影响。对此，为适应变频器供电的要求，专门设计形成变频调速电动机。而且针对超调，响应时间的问题，这些都是要解决的问题。3 直接转矩控制调速31逆变器以及基本空间矢量的概念和原理 在三相异步交流电机的变频调速控制系统中，逆变器是个非常重要的组成部分，它的主要功能是将直流电转化为交流电。一个电压型三相逆变器的网络结构如图4-1所示： 图4-1 电压型三相逆器模型图中，直流侧为电压源，由市电经过整流提供。它主要由六个开关组成，可以分为三组，每个桥臂上两个。逆变器的一个最主要的特点是：单桥臂的两个开关不能同时导通即和在同一时刻若一个为导通状

47、态1，则另一个必为关断状态0。逆变器的三个桥臂a、b和c分别连接到电机的定子的三相接出端子上，代表定子电阻，三相电阻平衡，n为中心点。 8种不同的开关组合下，输出的相电压和线电压如表4-1所示：表4-1 逆变器输出的相电压和线电压sasbsc000000000100-0-010-0110-0-001-0-101-0011-0111000000对表4-1所示的三相电压做3/2变换可得表4-2-2，根据表4-2可以在坐标系上得到8个基本电压空间矢量，如图4-2所示，其中包括两个零矢量和六个非零矢量，非零矢量的幅值都为，相角角依次相差60度。表4-2 基本空间电压矢量sasbscvsavsbvect

48、or00000010020u0010-u120110u60001-u240101-u300011-20u180111000图4-2 两相静止坐标系中的基本电压矢量32直接转矩的控制原理 与矢量控制等方法通过控制电流、磁链等间接控制转矩不同，直接转矩控制方法将电机的电磁转矩直接作为被控量，在静止坐标系下，以定子磁链定向的方式，同时控制电机的定子磁链和电磁转矩，保持定子磁链的轨迹为圆形，同时控制电磁转矩快速跟随给定转矩的变化。直接转矩的控制算法如图4-3所示：图4-3 经典直接转矩控制框图321 定子磁链、转矩和扇区的计算 从上图可以看到，在整个控制系统中，定子磁链、电磁转矩和定子磁链所处的扇区信

49、息是必需的三个量，是整个控制算法的基础，这三个量观测的准确程序将直接影响系统的控制性能。根据上一章的数学模型，可以得到在静止坐标系下计算定子磁链幅值的公式如下； （4-1）计算电磁转矩的公式如下： （4-2）根据上图所示，虚线将空间划分为6个扇区，每个扇区角都为。因此只要得在静止坐标系下定子磁链矢量的角度，就可以得到它所处的扇区号，磁链角由下面式子得到。 （4-3） 可以看到，在上述计算中，如何得到准确的定子磁链值是至关重要的，电磁转矩以及扇区号都是根据定子磁链得到的。本文中采取u-i模型计算定子磁链，此模型不需要复杂的电机参数，只需要非常容易获得的定子电阻，这也是直接转矩控制与其他控制方法相

50、比先进的地方。当然，在具体的算法中还会在u-i模型的基础上采取许多方法来保证定子磁链观测的精确性，从而保证各个观测量的准确。322 基本电压空间矢量对定子磁链矢量和电磁转矩的影响 根据电机模型可以得到: （4-4） 当电机处于高速运转状态时，定子电阻上的压降相对于，很小，可以忽略不计。因此，定子磁链矢量的变化方向跟加在定子上电压向量的方向是一致的，且变化速率跟电压向量的模成正比。在矢量图上，直观地说就是的矢头沿着的方向移动。正是基于此，可以通过合理地选择8个基本空间电压矢量来控制定子磁链矢量，使它的模保持在给定值的附近，保持圆形的磁链轨迹，同时通过适当插入零电压矢量来调整它的运动速度。 根据电

51、机学相关知识，三相异步交流电机的电磁转矩计算公式还可以写成: （4-5）其中，表示在坐标系下定、转子磁链矢量的夹角。 在直接转矩控制系统中，在基频以下，定子磁链的幅值要求保持在给定值周围，可以看做是一个定值;转子磁链矢量是跟负载的大小有关系的，短时间内幅值和旋转角度可以看成是不变的。因此，由式(28)可以知道，在控制住定子磁链矢量幅值的前提下，只要再控制住的旋转方向和速度，就能够控制夹角按要求变化，从而控制电磁转矩做相应的变化。323定子磁链和电磁转矩的控制 在dtc控制理论中，核心就是通过选择合理的电压空间矢量，控制定子磁链的幅值保持在给定值附近，保持圆形的磁链轨迹，在此基础上保持电磁转矩快

52、速跟随给定值变化。在经典dtc控制理论中，定子磁链和电磁转矩的控制都是通过滞环比较器实现的。其中，对定子磁链采取两点式调节，对电磁转矩采取三点式的调节，如式(29 )和式（30)所示。（4-6） （4-7） 其中，即参考值和实际值的差值。和分别表定子磁链和电磁转矩的最大允许偏差。 假设某时刻定子磁链矢量、转子磁链矢量的位置如图所示，处于扇区1中，两个半圆弧表示定子磁链幅值变化范围的上下限。假设此时的幅值己经达到了上限，应该减小的幅值。此时选择（ 010 ），则的矢头会沿着与（ 010 ）平行的方向移动，直到的幅值减到下限值;此时，滞环比较器输出变为1，再选择 (011)来增大的幅值。以此类推，

53、如图中虚线箭头所示，就保证了的幅值一直被限定在希望的范围内。图4-4 定子磁链和电磁转矩的控制框图 再考虑转矩的控制，由前面分析已知，增大夹角，可以增大电磁转矩，减小则相应减小电磁转矩。假设此时转矩滞环比较器输出1，表示应该适当增大电磁转矩，则选择 (010)，使加速逆时针旋转，以增大，从而增大电磁转矩。至此，通过上面的分析可以得到，当处于扇区1中时，空间电压矢量 (010)的作用是减小的幅值，同时增大电磁转矩;（011）的作用是增大的幅值，同时增大电磁转矩;(101)的作用是减小的幅值，同时减小电磁转矩。当施加零电压矢量时，定子磁链矢量保持不变。 通过上面分析可以得到，在确定了定子磁链矢量所

54、处的扇区后，再根据两个滞环比较器的输出信号，就可以根据表4-3所示，合理地选择相应的空间电压矢量，控制定子磁链和电磁转矩跟随给定值快速变化。表4-3空间电压矢量选择表33直接转矩控制的仿真和性能分析331直接转矩控制系统的matlab/simulink仿真 根据前面所述，在matlab/simulink环境下建立了传统直接转矩控制的仿真模型。模型中包括三相交流异步电机模型、逆变器模块、整流模块以及最重要的控制算法模型。在控制算法模型中，主要包括磁链和转矩计算模块、磁链和计算控制模块、区间选择模块以及开关表选择模块等。电机模型主要参数: ，, ，速度pi模块系数:， 电机模型的转矩给定:当t=0

55、.5秒的时候，加的负载，在t=1.5秒的时候，负载减为并一直保持到仿真结束。 电机速度给定:电机从0秒开始以启动;在t=1秒时，；在t=2秒时，并保持到仿真结束。 仿真结果如4-5和图4-6所示。图4-5表示的是定子磁链在两相静止坐标系下的形状，可以看到，直接转矩控制通过磁链的闭环控制，使定子磁链矢量的矢头保持圆形的运动轨迹，保持了定子磁链的幅值在给定值0.8wb附近。图4-5 经典直接转矩控制定子磁链波形 图4-5表示的是定子电流、转速以及电磁转矩的波形。对于转速和电磁转矩，黄色的表示实际值，紫色的表示给定值。通过图4-6可以看出，经典的直接转矩控制能够保证转速和电磁转矩有很好的动态性能，能在短时间内跟随给定值变化，并保证输出电流波形保持正弦。图4-6 经典直接转矩控制效果332直接转矩控制系统的性能分析 根据上一节的仿真结果以及前面章节的理论分析，可以很清楚地看到，与矢量控制以及v/f控制等方法相比，直接转矩控制方法是一种完全不同的控制算法，具有以下三个明显的优点:1) 算法理论简单明了，不需要复杂的坐标变换和数学计算，对电机参数依赖非常小，仅仅需要定子电阻这一很容易得到的参数。2) dtc算法直接对定子磁链和电磁转矩进行控制，并采用了转矩和磁链双闭环的控制策略，可以使得被控制量快速准确地跟随