交流电动机模型与MATLAB实现学习教案

1、会计学1交流电动机模型交流电动机模型(mxng)与与MATLAB实实现现第一页，共15页。4.4.2交流(jioli)电动机调速原理从电机学可知(k zh)，异步电动机的转速表达式为：)1 (nf60np1s其中，f1为电机的定子(dngz)供电频率；np为电机极对数；s为转差率。 因此实现异步电动机输出速度的改变，主要通过三类方式来实现，即改变电机的极对数、变化转差率以及改变供电频率。目前常见到的具体实现调速方案有：变极调速、调压调速、串级调速以及变频调速等。 第1页/共14页第二页，共15页。4.4.3交流电动机模型(mxng)在Malab中的实现为了简化交流电机的建模复杂工作，MATLA

2、B推出的SimPowerSystems工具箱中定制封装了系列电机模型，当然包括在先前介绍的直流电机模型。SimPowerSystems工具箱中的交流电机模型位于Machines库中，主要(zhyo)包括Asynchronous Machine pu Units（标么值单位制的异步电动机） 、 Asynchronous Machine SI Units（国际单位制的异步电动机）、 Permanent Magnet Synchronous Machine（永磁式同步电动机）、Simplified Synchronous Machine pu Units（标么值单位制的简化同步机）、Simplifi

3、ed Synchronous Machine SI Units（国际单位制的简化同步机）等。在本章采用国际单位制的异步电动机Asynchronous Machine SI Units。下面以国际单位制的异步电动机为例介绍。 第2页/共14页第三页，共15页。异步电动机模型(mxng) 其电气连接和功能分别为：A，B，C：交流电机的定子(dngz)电压输入端子；Tm：电机负载输入端子，一般是加到电机轴上的机械负载；a,b,c:绕线式转子输出电压端子，一般短接，而在鼠笼式电机为此输出端子；m:电机信号输出端子，一般接电机测试信号分配器观测电机内部信号，或引出反馈信号。第3页/共14页第四页，共15

4、页。异步电动机模型(mxng)参数设置 第4页/共14页第五页，共15页。Rotor type: 转子类型列表框，分别可以将电机设置为绕线式（Wound）和鼠笼式（Squirrelcage）两种类型；Reference Frame：参考坐标列表框，可以选择转子坐标系（Rotor）、静止(jngzh)坐标系（Stationary）、同步旋转坐标系（Synchronous）；Nom.power,L-L volt,and fred.Pn(VA),Vn(Vrms),fn(Hz): 额定功率（VA），线电压（V），频率（赫兹）；Stator Rs (ohm) Lls（H）：定子电阻Rs（ohm）和漏感L

5、ls（H）；Rotor Rr (ohm) Lls（H）：转子电阻Rs（ohm）和漏感Lls（H）；Mutual inductance Lm（H）：互感Lm(H);Intia，friction factor and pairs of poles J(kg.m2):转动惯量J(kg.m2)，摩擦系数和极对数;Initial conditionss() th(deg) isa isb isc(A)：初始条件包括：初始转差s，点角度phas, phbs, phcs（deg）和定子电流isa isb isc(A) 第5页/共14页第六页，共15页。电机测试信号(xnho)分配器模块 第6页/共14页第七

6、页，共15页。电机测试(csh)信号分配器参数设置 第7页/共14页第八页，共15页。ir_abc:转子电流ira,irb,irc;ir_qd:同步d-q坐标下的q轴下的转子电流ir_q和d轴下的转子电流ir_d；phir_qd：同步d-q坐标下的q轴下的转子磁通phir_q和d轴下的转子磁通phir_d；vr_qd：同步d-q坐标下的q轴下的转子电压vr_q和d轴下的转子电压vr_d；is_abc：定子(dngz)电流isa,isb,isc;is_qd：同步d-q坐标下的q轴下的定子(dngz)电流is_q和d轴下的定子(dngz)电流is_d；phir_qd：同步d-q坐标下的q轴下的定子

7、(dngz)磁通phis_q和d轴下的定子(dngz)磁通phis_d；vs_qd：同步d-q坐标下的q轴下的定子(dngz)电压vs_q和d轴下的定子(dngz)电压vs_d；wm：电机的转速wm；Te：电机的机械转矩Te；Thetam：电机转子角位移Thetam。第8页/共14页第九页，共15页。4.5.1异步电机调压调速原理(yunl)根据异步电动机的机械特性(txng)方程：)()/(2/3212112211221LLsRRfsRUpTnenp为电机的极对数 1f为定子电源频率；1U为定子电源相电压；2R为折算到定子侧的每相转子电阻 1R为每相定子电阻 11L为每相定子漏感 12L为折

8、算到定子侧的每相转子漏感 S 为转差率 第9页/共14页第十页，共15页。4.5.2异步电机调压调速的闭环控制系统(xtng) M3ASRTGnUnUctU*n135462第10页/共14页第十一页，共15页。4.5.3 基于转速负反馈控制异步电机调压调速系统(xtng)的MATLAB 实现系统主要包括速度闭环，脉冲触发器、三相(sn xin)调压器，被控交流异步电动机等组成。 三相调压器由三对并联的晶闸管元件组成，采用相位控制方式，利用三相交流电源自然(zrn)环流实现关断。 触发脉冲的顺序为V1V2V3V4V5V6，其中V1V3V5之间和V4V6V2之间互差120度，V1V4之间、V3V6之间、V5V2之间互差180度。 第11页/共14页第十二页，共15页。异步电机调压调速系统(xtng)仿真模型 其中主要(zhyo)参数设置：转速调节器Kp为40， Ki为200；反馈参数K选择为：20；限幅器限幅值：150-30；.仿真参数设置：仿真算法选择为ode23tb，仿真时间05秒，其他为默认值。第12页/共14页第十三页，共15页。系统的给定和转速输出(shch)曲线 第13页/共14页第十四页，共15页。NoImage内容(nirng)总结会计学。Tm：电机负载输入端子，一般是加到电机轴上的机械负载。ir_abc:转子电流ira,irb,irc。is_a