基于matlab的异步电机变频调速系统的设计毕业设计
基于MATLAB三相异步电动机调压调速系统设计
基于MATLAB三相异步电动机调压调速系统设计摘要:本文通过MATLAB对三相异步电动机的调压调速系统进行设计和分析。
首先,介绍了三相异步电动机的原理和特性,然后分析了调压调速系统的工作原理,并给出了系统的数学模型。
接着,基于MATLAB对调压调速系统进行仿真和分析,得到了系统的调压调速性能曲线。
最后,对仿真结果进行总结和讨论,并提出了进一步改进的建议。
关键词:MATLAB;三相异步电动机;调压调速系统;仿真;性能曲线一、引言三相异步电动机是目前广泛应用于工业领域的一种电动机,具有体积小、重量轻、性能稳定等特点。
为了满足工业生产的需求,对三相异步电动机进行调压调速是一项重要的技术。
调压调速系统能够实现电机的稳定运行和调节电机输出功率的目的,提高了电机的效率和使用寿命。
二、三相异步电动机的原理与特性三相异步电动机是一种基于电磁感应原理工作的电动机。
其工作原理是通过由三相交流电源供给的定子线圈产生的旋转磁场与转子短路线圈中的感应电流相互作用,使转子转动。
该电动机具有起动转矩大、调速范围广等特点。
三、调压调速系统的工作原理调压调速系统是通过改变电动机供电电压和频率,来实现电动机的调速和调压。
其中,调压是通过改变电源的电压来改变电机的转速;调速是通过改变电源的频率来改变电机的转速。
四、系统的数学模型根据三相异步电动机的原理和调压调速系统的工作原理,可以建立系统的数学模型。
该模型包括电动机的电动力学方程和调压调速系统的控制方程。
五、基于MATLAB的系统仿真与分析六、结果与讨论通过MATLAB仿真可以得到系统的调压调速性能曲线,进一步分析得到系统的响应时间、超调量等指标。
根据仿真结果可以对系统参数进行优化,以提高系统的调压调速性能。
七、结论本文基于MATLAB对三相异步电动机调压调速系统进行了设计和分析。
通过仿真和分析得到系统的调压调速性能曲线,对系统的性能进行了评估和讨论。
通过优化系统参数,可以进一步提高系统的调压调速性能。
基于Matlab的单相异步电机调速系统仿真设计
干扰后达到稳定所需时间缩短。
启动转速加快 , 转速达到最大速度的时间在缩 短, 在受到阶跃信号的影响时 , 抗干扰能力在减弱, 恢复稳态所需的时间增加。
2010 年第 5 期
工业仪表与自动化装置
53
根据上述的参数改变结果分析, 当 P ID 控制器 在 Kp = 2 、 K i = 20 、 Kd = 0 . 1时 , 调速处于较佳的状态 下 , 性能较好。
低碳经济信息摘编:
陕西省被列入全国低碳试点省
近日, 国家发改委下发 !关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知 ∀ ( 发改气候 [ 2010] ) 1587 号 ), 全国 5 省 8市列入试点范围 , 陕西成为试点省之一。其他列入试点的省市还有广东、 辽宁、 湖北、 云南 4 个省 和天津、 重庆、 深圳、 厦门、 杭州、 南昌、 贵阳、 保定 8 个市。 根据发改委通知 , 低碳试点省区和城市, 要将应对气候变化工作全面纳入本地区 # 十二五 ∃规划, 研究制 定低碳试点省区和城市的发展规划。 低碳试点省区和城市要结合本地产业特点和发展战略 , 加快低碳技术创新, 推进低碳技术研发、 示范和 产业化 , 改造提升传统产业 , 培育壮大节能环保、 新能源等战略性新兴产业。 低碳试点省区和城市要承担的具体任务: 编制低碳发展规则、 制定支持低碳绿色发展的配套政策、 加快 建立以低碳排放为特征的产业体系、 建立温室气体排放数据统计和管理体系、 积极倡导低碳绿色生活方式和 消费模式。低碳试点省区和城市还应发挥应对气候变化与节能环保、 新能源发展、 生态建设等方面的协同效 应 , 探索有利于节能减排和低碳产业发展的体制机制。密切跟踪低碳领域技术进步最新进展, 推动技术引进 消化吸收再创新或与国外的联合研发。
化电动机的性能有很大的辅助作用。
异步电动机转差频率间接矢量控制matlab仿真(毕业设计)
太原理工大学毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)题目:异步电动机转差频率间接矢量控制matlab 仿真一、 毕业设计(论文)基本要求:1.掌握异步电动机工作的基本原理及相关数学模型。
2.能用转差频率的控制方法实现异步电动机的交流调速。
3.能用matlab 软件对所研究的调速系统进行仿真。
4.独立完成毕业设计。
.独立完成毕业设计。
二、毕业设计(论文)主要内容:1.1.转差频率控制的基本原理和方法。
转差频率控制的基本原理和方法。
转差频率控制的基本原理和方法。
2.2.异步电动机数学模型的建立和矢量控制原理。
异步电动机数学模型的建立和矢量控制原理。
异步电动机数学模型的建立和矢量控制原理。
3.3.对异步电动机的转差频率间接矢量控制系统仿真。
对异步电动机的转差频率间接矢量控制系统仿真。
对异步电动机的转差频率间接矢量控制系统仿真。
三、学生应交出设计文件(论文)毕业设计论文一本四、 毕业设计(论文)原始数据及资料:电机额定有功2238n P =W ,额定电压n U =220V ,额定频,额定频率率n f =50HZ ,定子电阻s R =0.435W,定子漏感1s L =0.002H ,转子电阻r R ¢=0.816W ,转子漏感1r L ¢=0.002H ,电机定转子互感m L =0.069H ,电机转动惯量J =20.089K g m ×,摩擦系数摩擦系数0. 05 N F m s =××,电机极对数2p =。
五、主要参考文献(资料):[1][1]陈伯时.电力拖动自动控制系统陈伯时.电力拖动自动控制系统陈伯时.电力拖动自动控制系统 [ [M ].北京:机械工业出版社,.北京:机械工业出版社,200320032003.. [2][2]王兆安,黄俊.电力电子技术王兆安,黄俊.电力电子技术王兆安,黄俊.电力电子技术[[M ].北京:机械工业出版社,.北京:机械工业出版社,200020002000.. [3][3]汤蕴璆,史乃汤蕴璆,史乃汤蕴璆,史乃..电机学电机学[[M ].北京:机械工业出版社,.北京:机械工业出版社,2001. 2001.[4][4]洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的 MATLAB MATLAB MATLAB 仿真仿真仿真[[M].北京:机械工业出社,2006.[5][5]周渊深.交直流调速系统与周渊深.交直流调速系统与周渊深.交直流调速系统与 MA TLAB 仿真[M].北京:中国电力出版社,.北京:中国电力出版社,200420042004.. [6][6]刘军华.转差率控制的异步电动机调速系统的设计刘军华.转差率控制的异步电动机调速系统的设计[J ].电气传动..电气传动.2008,38 (5)2008,38 (5)2008,38 (5).. [7][7]彭伟发.彭伟发.VVVF 交流调速系统的仿真与DSP 实现实现[[J ]. 枣庄学院学报枣庄学院学报. 2009, 26(2). . 2009, 26(2).专业班级专业班级 电气0707 学生学生 赖旬阳赖旬阳设计(论文)工作起止日期设计(论文)工作起止日期 20011年3月~20011年6月 指导教师签字指导教师签字 日期日期 专业(系)主任签字专业(系)主任签字 日期日期异步电动机转差频率间接矢量控制matlab 仿真摘要本文基于本文基于 MA TLAB 对异步电动机转差频率控制调速系统进行仿真研究。
基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析
基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析1.引言随着工业自动化水平的不断提高,对电机变频调速系统的要求也越来越高。
异步电机是目前工业中最为常见的一种电机类型,其变频调速系统在工业生产中发挥着至关重要的作用。
通过变频调速系统,可以实现电机的精确控制和能耗优化,提高生产效率和降低运行成本。
对异步电机变频调速系统进行仿真与分析,对于工业生产具有重要意义。
MATLAB是一款功能强大的技术计算软件,具有丰富的工具箱和仿真功能,可以方便地进行电机系统的建模和仿真分析。
本文将基于MATLAB对异步电机变频调速系统进行仿真与分析,探讨其性能特点和优化方法。
2.异步电机变频调速系统的基本原理异步电机的变频调速系统是通过改变电机的输入频率和电压,从而控制电机的转速和转矩。
基本原理是利用变频器对电源进行调节,改变电机的供电频率和电压,以实现对电机转速的精确控制。
在变频调速系统中,一般采用闭环控制结构,通过反馈电机转速信息,控制变频器的输出频率和电压,从而实现对电机的精确控制。
还需要考虑电机的负载特性和动态响应特性,以保证系统稳定性和性能优化。
在MATLAB中,可以利用Simulink工具箱进行异步电机变频调速系统的建模。
首先需要建立电机的数学模型,包括电机的电气特性、机械特性和传感器特性等。
然后,在Simulink中建立闭环控制系统模型,包括电机模型、变频器模型和控制器模型等。
通过建立完整的系统模型,可以对异步电机变频调速系统进行仿真分析。
可以通过改变输入信号和参数,观察系统的动态响应和稳定性能,进而优化系统的控制策略和调速性能。
4.仿真与分析通过MATLAB对异步电机变频调速系统进行仿真与分析,可以得到系统的各项性能指标和特性曲线。
其中包括电机的转速-转矩特性曲线、电机的效率曲线、系统的响应时间和稳定性能等。
在仿真过程中还可以考虑不同的工况和负载情况,对系统进行多种工况的分析和评估。
通过对系统性能的综合分析,可以得到系统的优化方案和改进措施,提高系统的控制精度和能效性能。
基于MATLAB的异步电机VVVF调速系统仿真
摘要:随着电力电子技术的发展,异步电机以其在变频调速方面的优点开始显现出来了,相对于直流电机有更加广泛的应用本论文主要介绍了异步电机的工作原理以及异步电机的调速方法。
通过改变频率、改变电源电压、改变极对数等方法来改变电机的转速,我是通过改变电机频率来达到改变电机转速的目的,本文还介绍了变频器的原理和PWM(pulse width modulation)变频器的工作原理。
同时通过运用Matlab/simulink系统对异步电机转速调节进行了开环闭环的仿真。
本论文对电机转矩转速观察为开环系统,但是在闭环系统中通过使用Matlab/simulink对系统闭环进行设计仿真,实现了调速,并观察到了电机转速、转矩改变的图像,并且分析了解了异步电机转速改变的原因和仿真过程中的条件等。
关键词Matlab 异步电机变频调速仿真Abstract:With the development of power electronics, the advantage of the variable frequency speed in asynchronous machine is compared with the DC motor , it is more widely used.The principle of asynchronous machine and its way of speed governing is main discussed in this paper. The speed of electrical motor is changed by changing frequency voltage, and numbers of pole-p[airs. This paper is based on changing frequency of the electrical motor, the principle of frequency converter and working theory about PWM(pulse width modulation)is also presented. The open-loop and closed-loop simulation of speed governing with asynchronous machine is achieved through the use of Matlab/simulink system.The observation to electrical motor speed and torque in this paper is the open-loop system, in a closed-loop system, Matlab/simulink is used to design and similated the closed-loop system speed changing is realized, the changing plot of speed and torque about the electrical motor and observed the changing image of torque and the speed about the electrical motor, is observed. the reason why asynchronous machine speed changes and parameters a selection of call the component during the simulation are analyzed.Understanding of the principle of the induction motor and speed control methods, there are three main methods Speed: (1) changing the frequency, (2) change to slip (3) changes the very few. This paper has taken to change the frequency of the ways to achieve the purpose of speed. At the same time also understand the principle of the inverter, and its scope of application.Key words Matlab asynchronous machine Frequency Control Simulation目录第一章绪论 (1)第一节电气传动技术的发展概况 (1)第二节普通交流异步电动机变频调速调速范围的问题 (2)第三节交流异步电动机的调速方式 (3)一、转子回路串电阻或阻抗调速 (3)二、定子调压调速 (3)三、串级调速 (4)四、变极调速 (4)五、变频调速 (4)第四节关于matlab仿真的相关内容 (5)第二章异步电机运行基本原理及其调速方法以及变量控制 (6)第一节异步电机运行基本原理 (6)第二节异步电机的电压方程和等效电路 (6)第三节异步电机的功率方程和转矩方程 (8)第四节异步电机的调速方法 (10)一、变极调速 (10)二、变频变压调速 (11)三、改变转差率来调速 (12)第三章逆变器工作原理和控制及其应用 (14)第一节变频器的工作原理 (14)第二节变频器控制方式 (14)一、正弦脉宽调制(SPWM)控制方式 (15)二、电压空间矢量(SVPWM)控制方式 (15)三、矢量控制(VC)方式 (16)四、直接转矩控制(DTC)方式 (16)五、矩阵式交—交控制方式 (16)第三节简单的三种变频器控制方式 (17)第四节变频器的实际应用 (18)第五节正弦波脉宽调制(SPWM)变频器 (19)一、 SPWM变频器的工作原理 (20)二、 SPWM变频器的同步调制和异步调制 (21)第四章 MATLAB基于VVVF对异步电机的调速仿真实现 (24)第一节关于Matlab软件的应用与操作 (25)一、 PWM模块的组成与仿真 (25)二、电机模块的仿真 (27)三、输出观察模块的仿真 (29)第二节开环调速系统仿真 (30)第三节闭环调速系统仿真 (35)一、闭环调速Matlab仿真主模块 (36)二、控制环节模块 (37)三、仿真结果 (41)总结和展望 (46)参考文献 (48)第一章绪论异步电机的工作原理?异步电机调速又是怎么样的呢?目前主要引用在那几个领域呢?以及异步电机的仿真又是什么呢?又是怎么去仿真的呢?对这些问题的初步说明将是这篇论文所要叙述的。
异步电机调压调速系统的matlab仿真代码
异步电机调压调速系统的matlab仿真代码异步电机是一种常见的电动机类型,广泛应用于各个领域的工业控制系统中。
在工业生产中,对异步电机的调压调速系统进行仿真设计可以帮助工程师们更好地理解电机的工作原理,并且优化控制算法,提高电机的性能和效率。
本文将根据异步电机调压调速系统的需求,介绍如何使用Matlab进行仿真设计。
异步电机调压调速系统主要包括三个部分:电机模型、调速控制器和电源电压。
首先,我们需要建立电机的模型。
在Matlab中,我们可以使用Simulink来搭建电机模型。
在搭建电机模型之前,我们需要明确电机的参数,例如额定功率、额定转速、定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感等。
根据这些参数,我们可以使用Simulink中的“Synchronous Machine”模块来搭建电机模型。
通过调整模块的参数,我们可以设定电机的额定功率和转速。
此外,我们还可以通过添加噪声、扰动等,模拟电机在实际工况下的运行情况。
接下来,我们需要设计调速控制器。
常见的调速控制算法有PID控制、模糊控制、自适应控制等。
在Matlab中,我们可以使用Simulink中的“PID Controller”模块来实现PID控制算法。
在使用PID控制器模块之前,我们需要根据电机的特性调整控制器的参数,例如比例系数、积分时间和微分时间。
通过不断调整参数和观察仿真结果,我们可以优化控制器的性能,实现电机的稳定调速。
最后,我们需要模拟电源电压对异步电机的影响。
在实际应用中,供电电压的波动会对电机的转速和输出功率产生影响。
在Matlab中,我们可以通过添加波动的直流电压源来模拟这种影响。
通过调整电压源的幅值和频率,我们可以观察电压波动对电机转速和输出功率的影响。
这对于调压调速系统的设计和优化非常重要。
在完成上述步骤后,我们可以对整个异步电机调压调速系统进行仿真。
通过控制器和电源电压的输入,我们可以观察电机的转速、输出功率和电流等参数的变化情况。
毕设论文--异步电动机SPWM变频调速原理与仿真分析
异步电动机SPWM变频调速原理与仿真分析摘要在分析SPWM原理的基础上,利用MATLAB/SIMULINK软件构造了SPWM调速系统的仿真模型并说明了规则采样法的可行性。
该模型主要利用S-函数模拟自然采样法和规则采样法的控制规则并应用电力系统工具箱构建逆变桥和电机,能够比较好的模拟真实的系统并实现变频调速的功能。
通过对仿真结果的分析,对比自然采样法和规则采样法控制性能的差异,得出了规则采样法在工程实际中应用的可行性。
关键词:SPWM,异步电机,MATLAB,仿真,规则采样法,自然采样法The Simulation and Analysis of the Fundmental Principle of Asynchronous Motor SPWM Speed AdjustingABSTRACTBase on analizing SPWM principle, the SPWM velocity modulation system's simulation model has been constructed by using the MATLAB/SIMULINK software.After analizing the results of simulation,the feasibility of the regular sample law is given out. This model mainly uses the S- function analogue natural sampling law and the regular sampling method control rule and construct inverter and machine ,this model can simulate the real system and realize the frequency conversion velocity modulation function. The simulation results is given out in this paper, though analizing the simulation results and constrasting the difference of the control performance of natural sampling law and regular sampling,the application feasibility of the regular sampling law in the project has been obtained.KEYWORDS: SPWM ,aynchronous motor,MATLAB,simulation, regular sampling law, ntural sampling law目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................................................... I I 1 绪论 (1)1.1交流调速系统的发展 (1)1.2交流调速系统的基本类型 (2)1.2.1 异步电动机调速系统的基本类型 (2)1.2.2 同步电动机调速的基本类型 (4)2 Siulink 仿真基础 (5)2.1 Simulink简介 (5)2.1.1 Simulink 启动 (5)2.1.2 Simulink 组成 (5)2.1.3 仿真过程 (6)2.2 Simulink 模块库简介 (6)2.3电力系统工具箱简介 (6)2.4 S-函数简介 (6)2.4.1 S-函数的基本概念 (6)2.4.2 S-函数的使用 (7)2.4.3 与S-函数相关的一些术语 (7)2.4.4 S-函数的工作原理 (8)2.4.5 编写M文件S-函数 (9)3 异步电动机变压变频调速系统 (11)3.1概述 (11)3.2变压变频调速的基本控制方式 (11)3.2.1 基频以下调速 (11)3.2.2 基频以上调速 (12)3.3异步电动机电压-频率协调控制时的机械特性 (12)4 PWM控制技术 (15)4.1 正弦脉宽调制原理及其优点 (15)4.1.1 SPWM原理 (15)4.1.2 SPWM的优点 (18)4.1.3关于SPWM的开关频率 (19)4.2 同步调制和异步调制 (19)4.2.1 异步调制 (19)4.2.2 同步调制 (19)4.2.3 分段同步调制 (20)4.3 SPWM波形的生成 (20)4.3.1 自然采样法 (20)4.3.2 规则采样法 (21)5 异步电动机SPWM变频调速仿真系统的设计 (23)5.1自然采样法系统的设计 (23)5.1.1 三角波的生成 (23)5.1.2 自然采样法SPWM 脉冲的生成 (25)5.1.3 直流电源 (25)5.1.4 逆变器的设计 (25)5.1.5 系统总框图的设计 (26)5.2 规则采样法系统的设计 (26)5.2.1 规则采样法脉冲的生成 (26)5.2.2 规则采样法系统总框图的设计 (28)5.3仿真分析 (28)5.3.1 额定转速(50HZ)的波形 (29)5.3.2 性能对比分析 (30)致谢 (36)参考文献 (37)1 绪论1.1 交流调速系统的发展[1]直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。
基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析
基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析摘要:本文利用MATLAB软件对异步电机变频调速系统进行仿真与分析,通过建立模型、设计控制策略和进行性能评估,探讨了异步电机的调速系统在不同工况下的动态特性。
通过仿真分析,可以更好地理解异步电机的变频调速系统的工作原理和特性,并为实际应用提供理论参考。
一、引言异步电机是工业生产中常见的电动机之一,其主要应用在风机、水泵、输送带等设备中。
传统的异步电机是由交流电源直接供电,转速固定。
为了满足不同工况下的需求,提高系统的控制性能,现在常常采用变频调速技术来实现异步电机的调速。
变频调速系统可以通过改变电机的输入频率,来调节电机的转速和输出功率,实现对系统的精准控制。
二、异步电机变频调速系统的建模1. 异步电机的数学模型异步电机可以理解为一个轴对称的旋转电机,其运动方程可以简化为以下形式:\[T_{\text {电 }}=T_{\text {m机 }}-T_{\text {负载 }}-T_{\text {摩擦阻力 }}=J \cdot \frac{d \omega}{d t}\]T电表示电机的电磁转矩,Tm机表示电机的机械转矩,T负载表示负载转矩,T摩擦阻力表示摩擦转矩,J表示转动惯量,ω表示电机的角速度。
2. 变频调速系统的控制策略变频调速系统的控制策略一般包括速度闭环控制和电流矢量控制两部分。
速度闭环控制采用PID控制器,通过测量电机转速与给定转速进行比较,调节输出电压的频率和幅值,使电机实现闭环控制。
电流矢量控制则是根据电机的电流矢量和磁链方向,控制电机的输出电压和频率,实现对电机的精准控制。
3. 系统的建模与仿真为了进行仿真分析,需要建立异步电机变频调速系统的数学模型。
在MATLAB中,可以使用Simulink工具箱来进行建模。
通过搭建电机模型、控制算法和运动方程,可以建立完整的系统模型,并进行仿真实验。
三、仿真与分析1. 建立异步电机的模型需要建立异步电机的数学模型,并在Simulink中进行搭建。
基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析
基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析1. 引言1.1 研究背景异步电机是一种常见的电动机类型,在工业和家用电器中广泛应用。
随着电力系统的发展和电动机技术的进步,对异步电机的变频调速系统进行研究已成为一个热门领域。
变频调速系统可以根据实际需要调整电机转速,实现节能、精准控制和适应不同工况需求的目的。
随着现代工业的自动化程度不断提高,对电机的调速要求也越来越高。
传统的电压调速和机械调速方式已经无法满足实际需求,因此异步电机变频调速系统逐渐成为工业界的主流选择。
在此背景下,研究基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析具有重要意义。
通过对异步电机原理、变频调速系统设计和MATLAB仿真模型搭建等方面的研究,可以更好地了解和掌握这一技术,为实际应用提供理论支持和指导。
本文将对异步电机变频调速系统进行深入探讨,旨在为相关领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究意义异步电机是工业中常用的电动机之一,其性能直接影响到生产效率和能源消耗。
变频调速系统能够实现电机转速控制,提高电机的运行稳定性和效率,减少能耗,降低维护成本。
基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析具有重要的研究意义。
通过仿真可以快速、灵活地模拟电机的工作情况,预测电机在不同工况下的性能表现,为设计和优化电机调速系统提供有力的依据。
通过仿真分析可以深入了解变频调速系统在不同参数和工况下的工作特性,为实际应用中的系统调试和优化提供指导。
对异步电机变频调速系统的研究可以推动电机控制技术的发展,促进工业生产的智能化和节能化,具有重要的社会和经济意义。
基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析不仅具有理论研究意义,还具有实际应用价值,对推动电机控制技术的发展和提高工业生产效率具有重要意义。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析,从而更深入地了解异步电机的工作原理和变频调速系统的设计方法。
电气工程课程设计——基于matlab异步电动机调速系统设计
三相平衡的正弦电流通到交流电机三相对称的静止绕组A、B、C会产生旋转磁动势F,在空间呈正弦分布,并以同步转速ω1绕A—B—C—A相序旋转。
然而任意相平衡电流通入相应相的对称绕组均可以产生旋转磁动势,其中以两相绕组最为简单,两相静止绕组在空间相差90°,通以时间上相差90°的两相平衡电流也产生旋转磁动势F,当三相交流绕组和两相交流绕组产生的磁动势相等时,认为三相绕组和两相绕组等效。
2)异步电动机的主磁通保持额定值不变。
2矢量控制理论2.1异步电机的动态数学模型异步电机的动态数学模型是一高阶、非线性、强耦合的多变量系统。
在研究异步电机的多变量非线性数学模型时,常做如下的假设:
1、忽略空间谐波,设三相绕组对称,在空间中互差120°电角度,所产生的磁动势沿气隙周围按正弦规律分布。
2、忽略磁路饱和,认为各绕组的自感和互感都是恒定的。
电气工程课程设计(报告)6 2.3.4矢量控制原理考直流电机中的解耦控制,如果能够把异步电机的定子电流也分解为互相正交的磁场分量和转矩分量,这里的磁场分量和转矩分量分别对应于直流电机的励磁电流及电枢电流,就可以得到异步电机另一种电磁转矩表达式:
cd q TKi i显然,如果以定子电流作为控制对象,想办法得到相互解耦的id和iq,则对定子电流的控制就可转化为对id和iq的控制,而id和iq又是解耦的,对id和iq分别控制就可以像直流电机一样方便地控制电磁转矩,这就是矢量控制,下面分析整个解耦过程。
3、忽略铁芯损耗。
4、不考虑频率变化和温度变化对绕组电阻的影响。
无论电动机转子是绕线型还是笼型的,都将它等效成三相绕线转子,并折算到定子侧。
基于matlab的异步电机变频调速系统的设计毕业设计
基于MATLAB的异步电动机变频调速仿真实现
SIMULATIONFORFREQUENCY CONTROL SYSTEM OFASYNCHRONOUS MOTOR BASED ON MATLAB
基于MATLAB的异步电动机变频调速仿真实现
摘要
本文主要对交流异步电动机SPWM变频调速矢量控制系统进行建模与仿真。变频调速系统在异步电动机的各种调速方式中效率最高、性能最好,因此有着极其重要的地位。电气传动控制系统计算机仿真是应用现代软件工具对其工作特性进行研究的一种十分重要的方法。通过仿真试验,可以比较各种策略与方案,优化并确定相关参数。因此进行系统仿真是不可或缺的,为科学决策提供了可靠的依据。
By simulation, for one thing, we understand and grasp the asynchronousmotor operating characteristics.What’s more, simulation data has laid a solid foundation for the introduction of new experimental equipment and further development.
ABSTRACT
This paper mainly studies the modeling and the simulation about vector control system of the SPWM variable frequency control. Variable-frequency speed regulation is anefficientwayofspeed regulation. The computer simulation of the electric drive system is one of the most significant means in the science research.It works by establishing the simulation modelsand simulation experiments on computer repeatedly.By simulation, you can compare a variety of strategies and determine the relevant parameters.It is essential for system simulation, so as to provide a reliable scientific basis for decision-making.
基于MATLAB三相异步电动机调压调速系统设计
基于MATLAB三相异步电动机调压调速系统设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电气工程及其自动化专业方向课程设计一、设计任务1、了解并熟悉双闭环三相异步电机调压调速原理及组成。
2、学习 SIMULINK,熟悉相关的模块功能。
3、进一步理解交流调压系统中电流环和转速环的作用。
二、设计要求1、利用SIMULINK建立闭环调速系统仿真模型。
2、调试完成调压模块仿真、开环系统仿真、闭环系统仿真。
三、实验设备1、计算机一台2、MATLAB仿真软件四、实验原理调压调速即通过调节通入异步电动机的三相交流电压大小来调节转子转速的方法。
理论依据来自异步电动机的机械特性方程式:其中,p为电机的极对数;w1为定子电源角速度;U1为定子电源相电压;R2’为折算到定子侧的每相转子电阻;R1为每相定子电阻;L11为每相定子漏感;L12为折算到定子侧的每相转子漏感;S为转差率。
图1 异步电动机在不同电压的机械特性由电机原理可知,当转差率s 基本保持不变时,电动机的电磁转矩与定子电压的平方成正比。
因此,改变定子电压就可以得到不同的人为机械特性,从而达到调节电动机转速的目的。
1、调压电路改变加在定子上的电压是通过交流调压器实现的。
目前广泛采用的交流调压器由晶闸管等器件组成。
它是将三个双向晶闸管分别接到三相交流电源与三相定子绕组之间通过调整晶闸管导通角的大小来调节加到定子绕组两端的端电压。
这里采用三相全波星型联接的调压电路。
图2 调压电路原理图U U UTTTTTRR RNT2、开环调压调速开环系统的主电路由触发电路、调压电路、电机组成。
原理图如下:图3 开环调压系统原理图AT为触发装置,用于调节控制角的大小来控制晶闸管的导通角,控制晶闸管输出电压来调节加在定子绕组上的电压大小。
3、闭环调压调速速度负反馈闭环调压调速系统的工作原理:将速度给定值与速度反馈值进行比较,比较后经速度调节器得到控制电压,再将此控制电压输入到触发装置,由触发装置输出来控制晶闸管的导通角,以控制晶闸管输出电压的高低,从而调节了加在定子绕组上的电压的大小。
基于MATLAB_SIMULINK的异步电机矢量控制调速系统仿真优秀doc资料
基于MATLAB_SIMULINK的异步电机矢量控制调速系统仿真优秀doc资料文章编号:100022472(2000022*******基于M AT LAB SI M U L I NK的异步电机矢量控制调速系统仿真Ξ杨洋,张桂香(湖南大学机械与汽车工程学院,湖南长沙410082摘要:从异步电机矢量控制数学模型入手,介绍一种基于M A TLAB S I M UL I N K的异步电机按转子磁场定向的矢量控制系统仿真模型Λ该模型可通用于异步笼型电机,使用时只需输入不同电机参数即可Λ通过仿真实验验证了模型的正确性Λ关键词:异步电机;矢量控制;M A TLAB S I M UL I N K;仿真中图分类号:TM921.51文献标识码: ASi m ulati on of V ector Control Inducti on M otor A djusting Syste m Based on M A TLAB S I M UL I N KYAN G Yang,ZHAN G Gui2x iang(Co llege of M echan ical and A utomo tive Engineering,H unan U n iv,Changsha 410082,Ch inaAbstract:A si m ulati on model of vecto r con tro l inducti on mo to r adjusting syste m w ith the reference fra m e fixed to the ro to r is established.T he model can beconven ien tly used by inputting p roper mo to r para m eters.Si m ulati on s show the validity of the model.Key words:inducti on mo to r;vecto r con tro l;M A TLAB S I M UL I N K;si m ulati on0引言矢量控制理论的提出使异步电机调速性能达到甚至超过直流电机调速性能成为可能,而且运用矢量控制已成为当今交流变频调速系统的主流Λ在进行复杂的系统设计时,采取计算机仿真方法来分析和研究交流调速系统性能是非常有效和必要的Λ传统的计算机仿真软件包用微分方程和差分方程建模,直观性、灵活性差,编程量大,操作不便ΛM A TLAB是一个高度集成的软件系统,集科学计算、图象处理、声音处理于一体,具有极高的编程效率ΛM A TLAB提供的S I M UL I N K是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,它具有模块化、可重栽、可封装、面向结构图编程及可视化等特点,可大大提高系统仿真的效率和可靠性ΛS I M UL I N K提供有Sink s(输出方式、Source(输入源、Ξ收稿日期:2000202229作者简介:杨洋(1970-,女,湖南长沙人,湖南大学硕士生.D iscrete (离散时间环节、L inear (线性环节、N on linear (非线性环节、Connecti on s (连接与接口、Ex tra (其他环节子模型库Λ用户可以方便定制和创建自己的模型、模块Λ在多种矢量控制方法中,按转子磁场定向的矢量控制运用较为普遍,本文将结合这种矢量控制和S I M UL I N K 的特点,介绍一种异步电机按转子磁场定向的矢量控制系统的建模仿真方法Λ模型将为同类调速系统提供有效、可靠的研究分析依据Λ1异步电机矢量控制系统的仿真模型异步电机的矢量控制相当于把直流电机换向器的功能通过控制的方法来实现,从而达到磁通和转矩单独控制的目的Λ根据感应电机的坐标变换理论,在三相坐标系下的定子输入的电流通过3s 2r 交换,由三相静止坐标变换为两相垂直的静止坐标,再通过从两相静止坐标系到两相旋转坐标系M ,T 轴的变换,并且使得M 轴沿转子总磁链矢量的方向,最终获得等效成同步旋转坐标系下的直流电流i m 1,i t 1,这样异步电机通过坐标变换,变成一台由i m 1,i t 1输入的直流电机Ζ矢量控制系统的构想就是模仿直流电机的控制方法,求得直流电机的控制量,经过相应的坐标反变换,重新获得三相输入电流(或电压,就能控制异步电机了Ζ根据异步电机理论,经坐标变换后,笼型异步电机在同步旋转坐标上按转子磁场定向的电压矩阵方程(转子短路,u m 2=u t 2=0为u m 1u t 10=R 1+L s p -Ξ1L s L m p -Ξ1L m Ξ1L s R 1+L s p Ξ1L m L m p L m p 0R 2+L r p 0Ξs L m 0Ξs L r R 2i m 1i t 1i m 2i t 2(1电机转子磁链与电流的关系为L m i m 1+L r i m 2=Ω2(2L m i t 1+L r i t 2=0(3将(2代入(1中第3行中,得:i m 2=-p Ω2R 2(4再代入(2解出i m 1:i m 1=-T 2p +1L m Ω2或得:Ω2=L m T 2p +1i m 1(5由式(1第4行可得:i t 2=-L m L r i t 1(6而由式(3第4行Ξs =-R 2Ω2i 2(7可将(6代入(7,并考虑到T 2=L r R 2,则Ξs =-L m i t 1T 2Ω2(8电机的电磁转矩公式为:T e =Mp L m L r i t 1Ω2(9电机运动方程为:T e -T l =J N pd Ξ d t (10其中,R 1,R 2为定转子电阻;T 2为转子励磁时间常数,T 2=L r R 2;L m 为定转子等效绕组间15第2期杨洋等:基于M A TLAB S I M UL I N K 的异步电机矢量控制调速系统仿真的互感,L m =(3 2L m 1;U m 1,U m 2为M T 轴坐标系中M 、T 轴定子电压;L s 为定子等效绕组的自感,L s =L m +L 11;i m 1,i t 1,i m 2,i t 2为M T 轴坐标系中M 、T 轴定向转子电流;L r 为转子等效绕组的自感,L r =L m +L 11;T e 电磁转矩;Ξ1为定子转速;N p 为极对数;Ξs 为转差;J 为转动惯量;Ξ为转子转速;Ω2为转子总磁链Ζ由上述式子可知,由于M T 坐标按转子磁场定向,在定子电流的两个分量之间实现了解耦,i m 1唯一决定磁链Ω2,当磁通不变时,i t 1则只影响转矩,与直流电机中的励磁电流和电枢电流相对应Ζ式(5,(8,(9,(10就是矢量控制的基本数学模型Ζ根据这些推导的式子,可以画出异步电机变压变频矢量控制系统结构图(图1Ζ图1中异步电机矢量变换数学模型如图2Ζ图2的模型中除根据(5,(9式绘得分解成磁通和转速的直流电机模型外,由转子频率和转差频率相加,得到定子频率信号,再经积分,即获得转子磁链的相位信号5,这是坐标变换所不可缺的参数Ζ如果将式(1展开,并代入式(2,(3,我们可以写出异步电机按转子磁场定向情况下的状态变量方程X α=A (Ξ1X +B U(11式中X =i m1i t 1Ω2,A (Ξ=ZΞ1L m R 2ΡL r -Ξ1-R 1L r ΡL m Ξ1ΡR 2L mL r 0-R 2L r ,B =L r Ρ00L r Ρ00,U =u m 1u t 1,Z =R 1L 2r +R 2L 2m ΡL r ,Ρ=L s L r -L 2m 从状态方程可以看出这是一个线性时变系统,虽然S I M UL I N K 中提供有状态方程模块,但主要是针对定常系统的,所以在S I M ULI N K 中用状态方程仿真电机系统较为不便Λ如希望用状态方程仿真,可直接在M A TLAB 中用M 文件编程建立仿真系统,只不过系统模型不如S I M UL I N K 所建的直观Λ本文主要的目的是在S I M UL I N K 下建立仿真模型,图1和图2的模型,可毫不费力地利用S I M UL I N K 提供的库模块来构建,这是后一节的重点Λ图1异步电机变压变频矢量控制系统结构图A 7R 为磁通调节器,A SR 为转速调节器25湖南大学学报(自然科学版2000年图2异步电机矢量变换数学模型2异步电机矢量控制系统的SI M UL I NK 仿真模型图1中,包含了坐标转换模块(2r 3s block ,电流控制型变频器模块(CSI block ,以及异步电机矢量变换模型(I nducti on m otor block ,这些模块可以由SI M UL I NK调用库模型分别建立,然后封装成Subsyste m Λ这里的坐标变换(2 3和图2中的坐标转换(3 2互为反变换Λ而电流控制型P WM 变压变频器的模型在M AT LAB 5.2中的POW ERS Y S 库中可以找到Λ这三个主要模块构造好后,其它环节也一样可以通过SI M UL I NK 模块库调入,输入不同参数,然后如图3连接,整个仿真模型就建好了Λ图中异步电机矢量变换模块展开内部结构如图4Λ系统中还包括两个P I 调节器,对应于图1中A 7R ,ASR ,这两个调节器也是定制好Subsyste m 后再封装而成Λ图3异步电机矢量控制变压变频调速SI M U L I NK 仿真模型3仿真实验35第2期杨洋等:基于M A TLAB S I M UL I N K 的异步电机矢量控制调速系统仿真图4异步电机矢量变换仿真模块(1仿真实验1转速输入设定为一阶跃函数,初值为100rad s (角频率,1s 后跃变为300rad s Λ磁通设为一定值1.1,由电流型逆变器给电机供电,让电机空载启动运行,仿真获得的转速、电磁转矩仿真曲线如图5,图6Λ图5电机输出速度仿真曲线图6电磁转矩仿真曲线(2仿真实验输入设定转速(角速度不变,300rad s ,磁通输入仍为1.1,电机空载启动,1s 后加入额定负载T L ,经SI M UL I NK 仿真模型仿真后得出的速度、电磁转矩曲线如图7,图8Λ图7电机输入速度仿真曲线图8电机电磁转矩变化曲线45湖南大学学报(自然科学版2000年项目: 科技支撑计划课题(2021BAG12A05-08定稿日期:2021-06-28作者简介:倪强(1987-,男,湖南益阳人,硕士研究生,研究方向为电力牵引交流传动及其控制技术。
基于matlab的交流异步电机变频调速运行设计
基于matlab的交流异步电机变频调速运行设计
要设计基于Matlab的交流异步电机变频调速运行,可以按照
以下步骤进行:
1. 确定电机的参数:包括额定功率、额定电压、额定电流、额定转速等参数。
2. 编写电机模型:根据电机的参数,利用Matlab中的工具箱(如Simulink)或编程语言,编写电机的数学模型,包括电机的转动方程、电机的电磁特性等。
3. 设计调速控制策略:根据电机的模型和调速要求,设计合适的调速控制策略。
常用的控制策略包括PID控制、模糊控制、自适应控制等。
在Matlab中,可以利用控制系统工具箱来设
计和调试控制策略。
4. 实现电机控制系统:根据调速控制策略,利用Matlab编程
语言或Simulink工具箱,实现电机的控制系统。
包括传感器
的采集和信号处理、控制算法的实现、控制信号的输出等。
5. 进行仿真和测试:利用Matlab的仿真工具箱,对设计的电
机控制系统进行仿真和测试。
根据仿真结果,对控制算法进行优化和调整。
6. 硬件实现:将设计好的电机控制系统部署到确切的硬件平台上,如嵌入式系统、DSP芯片等。
可以根据实际情况选择合
适的硬件平台,并进行相应的接口设计和实现。
7. 进行实际运行测试:将设计好的电机控制系统连接到实际的变频调速驱动器和电机上,进行实际运行测试。
根据测试结果,对控制系统进行再次优化和调整。
通过以上步骤,就可以设计基于Matlab的交流异步电机变频
调速运行系统。
异步电机调压调速系统的matlab仿真代码
异步电机调压调速系统的MATLAB仿真代码1. 介绍本文将为您介绍一个使用MATLAB进行异步电机调压调速系统仿真的代码,详细解释每个部分的功能和实现原理。
异步电机调压调速系统是工业中常见的电机控制系统,它可以用于调节电机的转速和输出功率。
本代码将使用MATLAB的Simulink库来建模和仿真这个系统。
2. 代码实现2.1. 模型建立首先,我们需要建立异步电机调压调速系统的模型。
在MATLAB的Simulink中,可以使用各种模块来构建模型。
在本代码中,我们将使用以下模块:•电机模型模块:这个模块表示实际的异步电机,包括电机的转子和定子等部分。
可以根据电机的参数进行设置。
•控制模块:这个模块对电机进行控制,包括调压和调速功能。
可以根据需要添加PID控制器等。
•信号源模块:这个模块用于提供输入信号,例如调速命令或负载变化信号。
将这些模块按照连接关系在Simulink中进行布置,并设置各个模块的参数,这样就构建了异步电机调压调速系统的模型。
2.2. 参数设置在进行仿真之前,需要设置各个模块的参数。
以下是几个常见的参数:•电机参数:包括电机的定子电阻、定子电抗、转子电阻、转子电抗等。
这些参数可以根据具体的电机型号进行设置。
•控制器参数:如果使用PID控制器,需要设置其比例系数、积分系数、微分系数等。
这些参数可以根据控制要求进行调整。
•信号源参数:例如调速命令的幅值和频率,负载变化信号的幅值和频率等。
根据实际情况进行参数设置,以满足系统对转速和输出功率的要求。
2.3. 仿真运行参数设置完成后,即可进行系统的仿真运行。
在Simulink中,可以选择不同的仿真算法和仿真时间,在仿真期间观察系统的动态响应和性能指标。
运行仿真之后,可以获取系统的输出结果,例如电机的转速和输出功率曲线。
根据需要,可以进行后续的分析和处理。
3. 总结本文介绍了一个使用MATLAB进行异步电机调压调速系统的仿真的代码实现。
通过构建模型、设置参数和运行仿真,可以方便地研究和分析系统的性能。
基于MATLAB的异步电动机调速系统设计与仿真 (修改稿)
电能是人们日常生产生活不或缺的能源,并且在生活被浪费最多的能源也是电能,因此,充分有效利用电能并节省电力尤为重要,隐藏着非常巨大的技术发展空间。立足于节省控制能量这一方面,节省电动机控制能量扮演了一个非常重要的角色。各种类型的电动机是电能主要的使用者和生产者,我国电动机的年耗电量占了工业用电总量的80%以上。在电动机的运行维护过程中,功率电动机控制的效率很低,并且在其使用的过程中严重地浪费了大量的功率。近年来,我国在电机节能控制方面的投资增加,就是因为有巨大的潜力存在于电机调速的市场。
关于评价交流调速技术的优劣,不同的需求有不同的标准。但普遍的共识是:(1)工作效率不能低;(2)调速平滑即无级调速;(3)调速范围要大;(4)调速产生的负面影响(如谐波、功率因数等)小;(5)成本不能太高。[10]
在对交流旋转速度的调整控制系统中,变频系统的调速技术是最佳且最稳定的交流旋转速度调整控制系统性能。对变频系统调速控制技术的开发与研究应用是目前在电机控制领域最有发展希望且实用的技术研究工作。用于控制交流频率的转换器完全可以是一整个的变频控制系统,频率变换行业的整个市场的发展潜力非常大。这里所说的"频率变换行业"不仅局限于交流频率变换器本身,还广泛地涵盖了与交流频率变换器系统控制技术密切相关的所有领域和行业。如交流速度的调整控制系统及系统控制、电力电子重要部件的控制系统驱动与安全保护、相关集成电路的批量生产与工业技术应用等。
基于matlab的交流异步电机变频调速运行设计
基于matlab的交流异步电机变频调速运行设计
交流异步电机是一种常见的电动机,它可以通过变频调速运行来实现转速控制。
在MATLAB中,我们可以使用Simulink来
进行交流异步电机的变频调速运行设计。
以下是一个基于MATLAB的交流异步电机变频调速运行设计
的简单步骤:
1. 创建模型:在MATLAB/Simulink中创建一个新的模型。
2. 添加组件:通过拖拽、双击等方式添加交流异步电机模型、PID控制器、变频器等组件到模型中。
3. 连接组件:使用连线工具将组件连接起来,包括将PID控
制器的输出连接到变频器的输入,将变频器的输出连接到交流异步电机模型的输入等。
4. 参数设置:根据实际需求,设置各个组件的参数,包括PID
控制器的比例、积分、微分系数,变频器的输出频率等。
5. 仿真运行:在Simulink中点击运行按钮,进行仿真运行。
通过观察仿真结果,可以评估交流异步电机的转速控制性能。
6. 优化调试:根据仿真结果,对PID控制器参数、变频器输
出频率等进行优化调试,以达到所需的转速控制效果。
需要注意的是,具体的设计步骤和方法可能因实际情况而有所不同。
在实际应用中,还需要考虑电机的额定功率、转矩特性、电压、电流等因素,并结合电机的特性曲线进行调试和优化设计。
基于MATLAB的恒压频比控制的异步电动机调速系统仿真
唐山学院《自动控制系统》课程设计题目基于MATLAB的恒压频比控制的异步电动机调速系统仿真系 (部) 信息工程系班级姓名学号指导教师2015 年 1 月 5 日至 1 月 9 日共 1 周2015年 1月 9 日课程设计成绩评定表目录1 引言02 系统设计方案的研究12.1 系统的控制特性与系统要求12.2 系统的实现原理12.2.1 三相逆变器输出电压和波形的SPWM控制12.2.2 异步电机的变频调速原理22.3系统实现方案分析33 MATLAB模块设置及仿真43.1 MATLAB介绍43.2仿真模型43.3 MATLAB模块选用以及参数设置53.4 仿真结果图形及其分析94 总结11参考文献121引言在过去的很长一段时间里,异步电机的调速问题一直很难解决,在需要用到电机的调速系统时候往往是用直流电动机代替,而又因为直流电机存在电刷,在电机的运行过程中容易产生火花对电机的寿命产生影响,在电力电子逆变电路产生之前,这个问题一直得不到很好的解决。
随着电力电子器件的产生和发展,SPWM逆变电路技术的成熟解决了这一难题,变频器的产生,解决了异步电机的调速问题,调速性能甚至能做到优于直流电机,随着社会的不断进步,能源的缺乏已成为人类进步的绊脚石,为了寻求清洁能源,各个国家都投入大量的人力和财力,进行努力研究。
随着电力电子器件的产生,异步电机的调速问题得到了很好的解决,调速性能甚至优于直流电机。
异步电机的调速有多种方法,转速开环恒压频比控制是交流电动机变频调速最基本的一种控制转速方式,在一般的变频调速装置里面都嵌入有这项功能,工作方式为恒压频比的调速方式能满足大多数场合交流电动机调速控制的要求,使用起来也相对方便,是通用变频器的基本模式。
但在低压时候需要一定的补偿电压,采用恒压频比控制,在基频以下的调速过程中的转差率会保持不变,电动机的所以会机械特性会相对较硬,电动机有较好的调速性能。
正选脉冲宽度调制三相逆变电路,是一种以三角波做载波的应用冲量等效原理而获得理想交流电源的电路装置,在调制比与载波比一定的条件下,通过调节外加直流电源的大小就可以获得在额定频率下产生额定电压的正选电压波,通过调节正弦波的频率就可以得到理想的电压频率波,而且调节输入正弦波的频率能得到线性的输出电压幅值。
绕线型异步电动机的MATLAB仿真毕业设计论文
毕业设计(论文)任务书绕线型异步电动机的MATLAB仿真摘要仿真是在无需建立实际系统的条件下,利用计算机终端和合适的软件模拟实际系统的运行状态并得到系统各种运行状态下的数据。
一次成功的仿真应该是得到的数据能够充分预见实际系统的运行状态,并能为实际系统的建立提供足够可靠的数据及结构依据。
具体到此次论文的研究任务,是在MATLAB软件的Simulink模块下建立一个绕线式异步电动机的仿真模型来研究它在不同情况下的运行特性,包括空载运行、负载运行、堵转、不对称运行等。
测定的数据有转子电流、定子电流、转速和转矩等。
通过仿真结果证明仿真的有效性和正确性。
关键词:异步电动机、MATLAB、Simulink、仿真Wound Induction Motor SimulationAbstractSimulation is under the conditions which don’t need to build the actual system.It is the use of computer terminals and appropriate software simulation of the actual system operation and system operation under a variety of data. A successful simulation data should be able to fully anticipate the circulation of the actual system. besides, it should provide adequate and reliable data and the foundation of the structural for the actual system.In this research paper, we can establish a winding induction motor simulation model to study it under different circumstances in MATLAB’s Simulink software module, Including load of operation, no load of operation, force to stop, asymmetry of operation and so on. We need to measure the data such as rotor current, stator current, speed and torque, etc. We could prove the validity and accuracy of simulation through the simulation results.Key words: Asynchronous motor, MATLAB, simulink, simulation前言在众多科学技术领域,一个新的科技成果的诞生,都或多或少地包含有对其形成初期的“模拟”环节。
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本文通过仿真实验不仅了解和掌握了异步电动机运行特性,更重要的是得出的仿真数据,为新的实验设备的引进和进一步开发打下了坚实的基础。
关键词:矢量控制,仿真,数学模型
SIMULATION FOR FREQUENCY CONTROL SYSTEM OF ASYNCHRONOUS MOTOR BASED ON MATLAB
KEYWORDS:vector control,simulation,mathematical models
1
1.1
电动机作为在工农业生产过程中主要的动力来源,发挥着日益重要的作用。电动机调速能的好坏,对劳动生产率、节能环保产品质量有着非常重要的影响。直流电动机转速与交流电动机相比,更加容易被控制和调节。当为额定转速以下,可以通过维持励磁电流恒定,改变电枢电压方法来实现恒转矩调速;当为额定转速以上,可以通过维持电枢电压恒定,调节励磁的方法来实现恒功率调速。因此采用转速和电流双闭环直流调速系统可获得优良动态和静态调速特性。
本文介绍了交流调速系统概况、矢量控制的基本概念以及异步电动机变频调速系统在MATLAB/Simulink仿真工具中模型建立以及特性研究。一方面,本文通过对交流异步电动机矢量控制调速系统各部分仿真,得出该系统各部分的运行特性;另一方面,通过对转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统和转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真,熟悉了矢量控制系统的参数设置和工作特性。
本科毕业设计说明书
基于MATLAB的异步电动机变频调速仿真实现
SIMULATIONFORFREQUENCY CONTROL SYSTEM OFASYNCHRONOUS MOTOR BASED ON MATLAB
基于MATLAB的异步电动机变频调速仿真实现
摘要
本文主要对交流异步电动机SPWM变频调速矢量控制系统进行建模与仿真。变频调速系统在异步电动机的各种调速方式中效率最高、性能最好,因此有着极其重要的地位。电气传动控制系统计算机仿真是应用现代软件工具对其工作特性进行研究的一种十分重要的方法。通过仿真试验,可以比较各种策略与方案,优化并确定相关参数。因此进行系统仿真是不可或缺的,为科学决策提供了可靠的依据。
ABSTRACT
This paper mainly studies the modeling and the simulation about vector control system of the SPWM variable frequency control. Variable-frequency speed regulation is anefficientwayofspeed regulation. The computer simulation of the electric drive system is one of the most significant means in the science research.It works by establishing the simulation modelsand simulation experiments on computer repeatedly.By simulation, you can compare a variety of strategies and determine the relevant parameters.It is essential for system simulation, so as to provide a reliable scientific basis for decision-making.
By simulation, for one thing, we understand and grasp the asynchronousmotor operating characteristics.What’s more, simulation data has laid a solid foundation for the introduction of new experimental equipment and further development.
This papermainly introducesthe development of AC regulating speed system, the main idea of Vector control,andhow to establishsimulation for frequency control system of AC motor based on MATLAB.On the one hand, this paperestablished models for AC motor andobtained some features of the system.Onthe other hand, bythesimulation forvector control systemof AC motor withspeed and flux loop on torque loop andslip frequency controlto understand the vector control system parameter settings and operating characteristics.