三相异步电动机恒压频比闭环调速仿真
异步电机调压调速系统与仿真
异步电机调压调速系统与仿真学 号学生姓名 专业班级课程设计（论文）题目 异步电动机调压调速系统的设计及仿真 课程设计（论文）任务课题完成的功能：分别完成异步电动机的开环、单闭环和双闭环调压调速系统的设计；在此基础上，开发开环调压调速系统的仿真软件，并进行仿真实验。
设计任务及要求：1、设计开环、单闭环和双闭环调压调速系统的结构原理图；2、设计开环、单闭环和双闭环调压调速系统的控制方案，并在实验室中分别实现开环、单闭环和双闭环调压调速系统；3、以开环调压调速系统为例，开发仿真软件，仿真实验的结果与理论分析和实物实验相一致；技术参数：1、电动机的额定功率0.12Kw ，额定电压220V ，额定电流0.6A ，额定转速1380pm 。
2、速度控制系统的精度在±1%以内。
进度计划 1、熟悉课程设计题目，查找及收集相关书籍、资料（2天）；2、设计系统的结构原理图（2天）；3、实现各种调速系统（3天）；4、仿真软件开发（1天）；5、撰写课设论文（1.5天）；6、设计结果考核（0.5天）；指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字：年 月 日摘要简单介绍了异步电动机调压调速系统的几大组成部分，分析了异步电机调速的原理，在了解异步电动机调压调速的基本原理的基础上，依次设计了异步电动机开环、单闭环、双闭环调压调速系统的结构原理图、控制方案，并且在实验室实现了异步电动机调压调速系统。
以开环调压调速系统为例，基于Matlab语言开发仿真软件，并进行仿真实验，记录仿真数据。
关键词：异步电动机调压调速 Matlab 仿真目录第1章绪论 0第2章异步电动机调压调速系统 (1)2.1 三相异步电动机的结构与基本原理 (1)三相异步电动机定子 (1)三相异步电动机转子 (1)三相异步电动机气隙 (2)三相异步电动机的基本工作原理 (2)2.2 转差率 (3)2.3 异步电动机运行的三种状态 (3)第3章异步电动机调压调速系统的设计 (5)3.1 开环调压调速 (5)3.2 单闭环调压调速系统 (8)3.3 双闭环调压调速系统 (13)第4章开环调压调速系统仿真 (14)4.1 交流仿真调压程序 (14)4.2 各部分参数设置 (15)第5章课程设计总结 (22)参考文献 (23)第1章绪论目前,国外先进的工业国家生产直流传动的装置基本呈下降趋势,而交流变频调速装置的生产大幅度上升。
异步电动机闭环控制晶闸管调压调速系统建模与仿真
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：饶浩彬工作单位：自动化学院题目: 异步电动机闭环控制晶闸管调压调速系统建模与仿真初始条件：1．技术数据：晶闸管调压装置：K s=38，Ts=0.01s异步电动机额定数据：P N=5.5KW，U N=380V，I N=15A，n N=1450r/min，异步电动机：传递系数：K MA=7.1 r/min.V ，机电时间常数：T m=0.58s测速反馈环节：T on=0.01s , α=0.004V.min/r2．技术指标稳态指标：无静差动态指标：转速超调量：≤5%（过渡过程快且超调量小）要求完成的主要任务:1．技术要求：(1) 该调速系统能进行平滑速度调节，负载电机不可逆运行，系统在调速范围内能稳定工作(2) 系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续2．设计内容：(1) 根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图(2) 根据闭环控制晶闸管调压调速系统原理图, 分析转速调节器的作用,(3) 通过对调节器参数设计, 得到转速和电流的仿真波形，并由仿真波形通过MATLAB来进行调节器的参数调节。
(4) 绘制异步电动机闭环控制晶闸管调压调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图）(5) 整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书时间安排：课程设计时间为一周半，共分为三个阶段：（1）复习有关知识，查阅有关资料，确定设计方案。
约占总时间的20% （2）根据技术指标及技术要求，完成设计计算。
约占总时间的40%（3）完成设计和文档整理。
约占总时间的40%指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (3)异步电动机闭环控制晶闸管调压调速系统建模与仿真 (4)1 转速反馈闭环控制调速系统的原理 (4)1.1 异步电动机的调压调速静特性 (4)1.2 异步电动机的调压调速主电路 (5)1.3 转速反馈闭环控制调速系统结构图 (6)2 异步电动机闭环控制系统参数 (7)2.1 转速反馈控制系统的结构框图 (7)2.2 转速反馈控制系统的数学模型 (9)2.3 反馈和转速调节器的作用 (9)3 用MATLAB仿真求取调节器参数 (11)3.1 调速系统参数确定及仿真建立 (11)3.2 仿真运行及调试结果 (13)3.3 调速系统技术要求校验 (14)3.4 电气原理总图（简） (15)小结体会 (16)参考文献 (17)摘要介绍了异步电动机晶闸管相控调压调速系统的几大组成部分具体结构和简单的工作原理，对异步电动机调压调速特性进行理解，利用晶闸管相控方式对异步电动机调压调速系统进行建模与仿真，利用MATLAB建立仿真模型，并通根据理论计算调节异步电动机晶闸管相控调压调速仿真系统各参数，通过比较系统输出结果对系统参数不断调节以达到满足调速系统的最佳稳态和动态指标。
转速开环恒压频比控制的交流异步电动机调速系统_仿_真-推荐下载
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷，管调需路控要习试在题验最到；大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资，常料要工试加况卷强下安看与全22过，22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
双闭环三相异步电动机调压调速的系统设计与仿真课程设计模板
第1章绪论1.1 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳原理和构成调压调速即通过调整通入异步电动机旳三相交流电压大小来调整转子转速旳措施。
理论根据来自异步电动机旳机械特性方程式：其中，p为电机旳极对数；w1为定子电源角速度；U1为定子电源相电压；R2’为折算到定子侧旳每相转子电阻；R1为每相定子电阻；L11为每相定子漏感；L12为折算到定子侧旳每相转子漏感；S为转差率。
图1-1 异步电动机在不一样电压旳机械特性由电机原理可知，当转差率s基本保持不变时，电动机旳电磁转矩与定子电压旳平方成正比。
因此，变化定子电压就可以得到不一样旳人为机械特性，从而到达调整电动机转速旳目旳1.2 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳工作原理系统主电路采用3个双向晶闸管，具有体积小。
控制极接线简朴等长处。
A.B.C为交流输入端，A 3.B3.C3为输出端，接向异步电动机定子绕组。
为了保护晶闸管，在晶闸管两端接有阻容器吸取装置和压敏电阻。
控制电路速度给定指令电位器BP1所给出旳电压，经运算放大器N构成旳速度调整器送入移相触发电路。
同步，N还可以得到来自测速发电机旳速度负反馈信号或来自电动机端电压旳电压反馈信号，以构成闭环系统，提高调速系统旳性能。
移相触发电路双向晶闸管有4种触发方式。
本系统采用负脉冲触发，即不管电源电压在正半周期还是负半周期，触发电路都输出负得触发脉冲。
负脉冲触发所需要旳门极电压和电流较小，故轻易保证足够大旳触发功率，且触发电路简朴。
TS是同步变压器，为保证触发电路在电源正负半波时都能可靠触发，又有足够旳移相范围，TS采用DY11型接法。
移相触发电路采用锯齿波同步方式，可产生双脉冲并有强触发脉冲电源（+40V）经X31送到脉冲变压器旳一次侧第2章双闭环三相异步电动机调压调速系统旳设计方案2.1 主电路设计调压电路变化加在定子上旳电压是通过交流调压器实现旳。
目前广泛采用旳交流调压器由晶闸管等器件构成。
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旳大小来调整加到定子绕组两端旳端电压。
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。
三相异步电动机恒压频比闭环调速仿真
三相异步电动机恒压频比闭环变频调速仿真****(，陕西 西安710054 )摘要：利用Matlab 建立异步电动机恒压频比变频调速仿真模型，通过控制PWM调制波的幅值和频率，达到控制电机输入端电压幅值、频率的目的，并利用PI 调节器构建转速闭环控制，调整PI 控制器参数，最终得到系统的闭环控制模型，给电机负载转矩以扰动，观察转速曲线得出结论。
关键词：恒压频比变频调速 PWM 闭环控制0 引言电力电子器件的飞速发展促使了变频技术的革新，这一技术广泛应用于电机调速领域，可以使变频器输出各种频率的正弦电压波形，使频率的实时控制变成了可能。
而高速开关器件问世，更是让PWM 技术得以硬件实现，利用DSP 芯片可以实现对开关器件的高频控制，同时实现对变频器输出波形的频率和幅值进行控制，电机调速进入了一个崭新的时代。
变频调速方式中以恒压频比调速最为简单实用，本文利用matlab/simulink 工具对恒压频比变频调速进行仿真分析，验证相关结论。
1 变频调速三相异步电动机调速时，保持磁通量m Φ为额定值不变，磁通太弱则电机利用效率低，若磁通过大，又会导致铁心饱和励磁电流过大，严重时会因绕组过热而损坏电机。
在交流感应电机中，磁通是定子和转子磁势合成产生的，而三相异步电机定子每相电动势的有效值是：1114.44g N m E f N k =Φ 1-1式中g E ——气隙磁通和定子每相中感应电动势有效值，单位为V ；1f ——定子频率，单位为Hz ；1N ——定子每相绕组内联匝数； 1N k ——基波绕组系数；m Φ——每极气隙磁通量，单位为Wb由式（1-1）可知，只要保持g E 和1f 的比值恒定，即可保持磁通m Φ恒定。
变频调速即对输入三项交流电的频率进行调节改变，一般分为额定频率以下和额定频率以上两种情况其中恒压频比调速属于额定频率以下调速方式由式（1-1）可知，要保持m φ不变，当频率1f 从额定值1n f 向下调节时，必须同时降低g E ，使1g E f =常值，即采用恒定的电动势频率比的控制方式。
基于VisSim的交流异步电机恒V_f闭环控制仿真_李红伟
第24卷第7期2007年7月机 电 工 程M ECHAN I CA L &ELECTR IC A L ENG I NEER I NG M AGAZ I N EV o.l 24N o .7Ju.l 2007收稿日期:2007-02-05作者简介:李红伟(1977-),男,河南汤阴人,主要从事电机控制和电能质量(电气信号数据采集)分析方面的研究。
基于V isSi m 的交流异步电机恒V /f 闭环控制仿真李红伟,王洪诚,沈 霞(西南石油大学电子信息工程学院,四川成都610500)摘 要:通过介绍异步电机的恒压频比调速的原理,详细地分析了V isS i m 软件实现恒压频(V /f)比闭环控制仿真的方法,介绍了此软件的特点及其功能,建立了V isSi m 仿真模型,进行了仿真实验。
仿真结果验证了算法的有效性,为系统的设计与仿真提供了新的思路,具有广阔的应用前景。
关键词:V isSi m ;电机调速;恒压频比中图分类号:TM 33 文献标识码:A文章编号:1001-4551(2007)07-0064-03Si m ulation of AC asynchronous m ot or constant V /f closed control based on V isSi mLIH ong -w e,i WANG H ong -cheng ,S H E N X i a(E lect ron and Infor m ation E ngineer i ng Institute ,South w est P etroleu m University,Chengdu 610500,China )Abstrac t :The speed ad j usti ng princ i p l e o fA C asynchronous m otor w ith constant V /f contro lw as i n troduced .The m ethods si m u l a ti on of constant c l osed contro lw as analyzed based on V i sS i m 5.0.Character istie and functi on o f the so ft weve w ere i n -troduced .T he model ofV i sS i m w as built and si m ulation exper i m ent was done .T he result proves t hat t he m ethods are eff ec -ti ve ,prov i de a new idea f o r syste m p s desi gn and si m u lati on ,ill ustrate a good pro spect o f app licati on .K ey word s :V is S i m ;m otor speed adjusti ng ;constant V /f pr i nciple0 前 言V isS i m 软件能够提供友好的用户界面,并包含有丰富的控制元件库和强大的数学运算模型,还可将其他仿真软件中的元器件容易地转化为通用数学模型,更能够与C++、TI 公司的DSP 和M atlab 程序模块共享。
基于Matlab的双闭环三相异步电动机的串级调速仿真
台南山学院烟台烟电机与拖动课程设计题目基于Matlab的双闭环三相异步电动机的串级调速仿真姓名：庞超所在学院：计算机与电气自动化学院所学专业：自动化班级：09自动化02班学号： 200902010210指导教师：刘丽丽完成时间： 2012-9-23任务书电机与拖动是自动化专业的一门重要专业基础课。
它主要是研究电机与电力拖动的基本原理，以及它与科学实验、生产实际之间的联系。
通过学习使学生掌握常用交、直流电机、变压器及控制电机的基本结构和工作原理；掌握电力拖动系统的运行性能、分析计算，电动机选择及实验方法等。
电机与拖动课程设计是理论教学之后的一个实践环节，通过完成一定的工程设计任务，学会运用本课程所学的基本理论解决工程技术问题，为学习后续有关课程打好必要的基础。
一、设计课题基于Matlab的异步电动机调压调速系统的仿真二、课程设计的基本要求1．使学生具有自主设计电路原理读图、查阅参考书籍和手册及资料文献的能力。
2．设计、计算、文件选取、画出设计电路图3．撰写严谨的、有理论根据的、实事求是的、文理通顺的字迹端正的电机与拖动课程设计报告。
三、电机与拖动课程设计时间1．设计电路原理读图、查阅参考书籍和手册及资料文献（1.5天）。
2．设计、计算、文件选取、画出设计电路图（1.5天）。
3．验收及校验（0.5天）4．完成课程设计报告（1.5天）四、课程设计报告要求课程设计报告要求字迹工整、文字通顺；其撰写内容包括：1．目录2．课程设计所用的基本知识3．参数计算、电路设计等。
4．总结5.参考文献摘要本文所讨论的是双闭环三相异步电动机的串级调速的基本原理与实现方法。
对于一般交流电动机的调速，我们都是从电动机的定子侧引入控制变量（改变定子供电电压、频率）来实现的，这对于转子处于短路状态的交流鼠笼型转子异步电动机是唯一途径。
但是，对于绕线式异步电动机来说，由于改变其转子绕组控制变量以实现调速，转子侧的控制变量有电流、电动势、电阻等。
异步电机的变压调速matlab仿真
综合性设计型实验报告实验名称：三相异步电动机调压调速姓名：学号：专业：所在院系：指导教师：实验时间：综合性设计型实验报告系别：班级：2011 —2012学年第 1 学期学号姓名指导教师课程名称综合设计型实验课程编号062030227实验名称三相异步电动机调压调速实验类型综合设计型实验地点实验时间2011年12月13—24日实验内容：（简述）一、三相异步电动机转速电流双闭环调压调速系统仿真实验1.绕线形异步电动机转子串电阻时的人为机械特性仿真。
2异步电机开环调压调速系统特性仿真。
3.异步电机双闭环调压调速系统的特性仿真。
4.三相异步电动机的制动特性仿真实验目的与要求一、实验目的：了解三相异步电动机调压调速原理，熟悉三相异步电动机调压调速系统组成，运用Matlab仿真软件进行三相异步电动机调压调速系统开环、转速单闭环和转速、电流双闭环的仿真实验。
二、实验要求：1、了解并熟悉双闭环三相异步电机调压调速系统的原理及组成2、了解转子串电阻的绕线式异步电机在调节定子电压调速时的机械特性。
3、通过三相异步电动机的仿真，进一步理解交流调压调速系统。
设计思路：（设计原理、设计方案及设计流程）一、设计原理1.三相异步电动机调速原理对于可调速的电力拖动系统，工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。
所谓交流调速系统，就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置，并对其进行控制以产生所需要的转速。
三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
交流异步电动机机械特性的参数表达式如下：变压调速是异步电动机调速方法中的一种，由三相异步电动机机械特性参数表达式可知，当异步电动机等效电路的参数不变时，在相同点的转速下，电磁转矩e T 与定子电压S U 的平方成正比，因此，改变定子外加电压就可以机械特性的函数关系，从而改变电动机在一定负载转矩下的转速。
2. 三相异步电动机的能耗制动原理将运行着的异步电动机的定子绕组从三相交流电源上断开后，立即接到直流电源上。
恒压频比异步电动机调速系统的仿真
恒压频比异步电动机调速系统的仿真作者：詹庄春来源：《环球市场信息导报》2013年第06期变频调速电机系统在传动领域得到广泛的应用，但由于异步电动机调速系统具有强耦合、非线性的特点，难以用解析的方法进行分析。
作为系统分析研究的一种重要手段，仿真技术得到了越来越广泛的应用。
通过仿真，可以验证理论分析和设计的正确性、模拟实际系统的运行过程、分析系统特性随参数的变化规律、描述系统的状态与特性，其对于调速系统的设计、应用与故障诊断，都具有重要的指导意义。
本设计将在MATLAB的Simulink环境中，建立恒压频比异步电动机调速系统的模型，通过仿真，实现异步电动机按给定运行。
恒压频比调速原理异步电动机的转速为：（1）因此三相异步电机的调速方式有很多，其中一种就是改变供电电源频率。
在电动机调速时，一个重要的因素是希望保持每极的磁通量为额定值不变。
因为磁通太弱没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；若要增大磁通，又会使铁心饱和，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。
在交流异步电机中，磁通是定子和转子磁势合成产生的，三相异步电机定子每相电动势的有效值是：（2）由式（2）可知，要保持不变，当使=常值，这是恒定的电动势频率比。
然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认定定子相电压，则得=常值，即恒压频比的控制方式。
低频时，和都较小，定子阻抗压降所占的份量就比较显著，不再能忽略。
这时，可以人为地把电压抬高一些，以便近似地补偿定子压降，以增强低速带载能力。
高频时，电压不能增加的比额定电压还要大，最多只能保持=，由式（2）可知这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。
恒压频比调速系统的基本原理结构如图1所示，系统由升降速时间设定，曲线，正弦脉冲宽度调制SPWM及其驱动等环节组成。
在图1中，升降速时间设定用来限制电动机的升频速度，避免转速上升过快而造成电流和转矩的冲击，起软启动控制的作用。
恒压频比交流调速系统MATLAB仿真
恒压频比控制的调速系统仿真摘要：作为一种常用的变频调速方法，恒压频比控制（简称U/F 控制）在改变输出频率和电压的同时保持磁通不变，实现电机在较大范围内的平滑调速运行。
该方法能够满足大多数场合交流电动机调速控制的要求，并且使用方便，从而得到广泛的应用。
本文通过介绍恒压频比变频调速的原理，应用MATLAB 仿真软件，实现了异步电动机变频调速系统的仿真，并且详细分析了其仿真结果。
关键字：变频调速，恒压频比，异步电机，MATLAB 仿真一、恒压频比变频调速原理变频调速系统一般要求在变频时保持电机气隙磁通m Φ不变，这样可在允许的电流下获得最大的转矩，使电机具有良好的调速性能。
交流电机每相定子感应电动势为4.44s s s s m s m E f N K Cf =Φ=Φ （1）式中，C 是由电动机结构决定的常数。
从式（1）可见，在改变频率s f 时要保持气隙磁通m Φ不变，就需要同时改变s E ，使s E 随s f 变化并保持/s s E f 为固定的常数m C Φ。
因为s E 不能直接检测和控制，在忽略定子绕组电阻时s E 近似等于电动机端电压s U 。
而s U 和s f 都可以方便地通过变频器控制，因此仅要求稳态时转速的调节，异步电动机变频调速系统常采用/s s U f =常数的控制，也称为VVVF 控制或恒压频比控制。
给定升降速时间设定低频电压补偿图1 恒压频比变频调速系统原理图恒压频比变频调速系统的基本原理结构如图1所示，系统由升降速时间设定G1，U/f 曲线，SPWM 调制和驱动等环节组成。
二、恒压频比变频调速系统模型恒压频比变频调速系统的仿真模型如图2所示。
图2 恒压频比变频调速系统的仿真模型（1）G1模块G1模块如图3所示，用于限制升频速度。
其中放大器的放大倍数取10000，避免积分时间受输入偏差的影响。
限幅器用于设定积分时间，调节限幅器上下限可调节输出频率信号的上升速度。
图3 G1模块结构（2）U-F模块U-F模块结构如图4所示，用于设定U/f曲线（图5）。
双闭环三相异步电动机调压调速的系统设计与仿真课程设计
双闭环三相异步电动机调压调速的系统设计与仿真课程设计一、课程设计随着工业自动化的发展和智能化的进步，三相异步电动机的应用越来越广泛。
而异步电动机的调压调速技术在工业生产中也越来越受到重视。
双闭环调压调速是一种常用的控制方式，其控制精度高，适用范围广，因此在工业控制中被广泛应用。
本课程设计旨在通过实例设计，对双闭环三相异步电动机调压调速的实现过程有一个更深入的了解。
二、课程设计内容1、课程设计目的通过本课程设计，学生可以了解三相异步电动机调压调速的原理和实现方式。
通过仿真实验，学生可以掌握双闭环控制的实现过程。
2、课程设计要求•学生需要了解三相异步电动机的基本原理和调压调速的基本理论。
•学生需要掌握PID算法的基本原理和调试方法。
•学生需要使用Simulink进行仿真实验，并通过实验得到实验数据并进行分析。
3、课程设计流程Step 1：建立三相异步电动机模型1. 建立电机参数模型2. 建立电机方程模型Step 2：建立双闭环控制模型1. 建立速度闭环控制模型2. 建立电流闭环控制模型Step 3：进行仿真实验1. 设计PID算法2. 进行仿真实验3. 得到实验数据Step 4：数据分析1. 对实验数据进行分析2. 分析双闭环系统的控制效果4、课程设计结果通过本课程设计，学生将掌握三相异步电动机的调压调速技术和双闭环控制的实现方法。
通过仿真实验，学生将得到实验数据，并对数据进行分析，进一步了解双闭环控制系统的控制效果。
三、参考资料1.林信良、陈清波. 高效率电力电子变换器与驱动系统（原书第2版）[M]. 北京: 机械工业出版社, 2012.2.陈海峰, 金壮龙, 吴文明. MATLAB/SIMULINK在电气工程中的应用[M].北京: 北京理工大学出版社, 2006.3.姜晶, 刘冬平. 电力电子技术原理及应用[M]. 北京: 电子工业出版社,2004.四、通过本课程设计，学生可以了解三相异步电动机调压调速的原理和实现方式，掌握PID算法的基本原理和调试方法，并通过Simulink进行仿真实验，得到实验数据并进行分析。
唐山学院 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) 智能与信息工程学院班级 14电本1班姓名学号指导教师吕宏丽2017 年 12 月 18 日至 12 月 22 日共 1 周2017年 12月 22 日课程设计成绩评定表目录1引言 (1)2系统设计方案的研究 (2)2.1异步电动机的控制特性 (2)2.1.1恒压频比控制原理 (3)2.1.2SPWM调制原理 (4)2.2恒压频比控制系统的基本组成和工作原理 (5)2.3基于恒压频比控制的异步电动机变频调速系统的仿真 (5)2.3.1MATLAB介绍 (5)2.3.2仿真模块的搭建及参数设置 (6)3仿真结果 (11)4总结 (13)参考文献 (14)1引言异步电动机作为一种动力来源，因其结构简单、成本低、维护方便、坚固耐用以及适合各种复杂工作环境而被广泛应用于工业生产和日常生活中。
异步电动机作为主要的传动元件和执行元件以及用电量最多的电气设备，其调速性能关系着各个行业的发展，在提高劳动生产率和产品质量及节能环保方面有着很大的影响。
电动机调速性能的好坏取决于控制装置的控制效率，控制部分是电机调速系统的核心，针对不同电动机调速性能的要求，设计合理的调速控制系统是我们当前迫切的任务。
电动机和控制装置一起合成电力传动自动控制系统，以直流电动机作为控制对象的电力传动自动控制系统称为直流调速系统；以交流电动机作为控制对象的电力传动自动控制系统称为交流调速系统。
随着变频调速技术的广泛应用，异步电动机变频调速系统的研究与设计必将成为人们关注的焦点，传统的控制系统研究方法有分析法、实验法和仿真验证。
对于交流异步电动机来说它本身是一个变量多、稱合强、非线性的复杂系统，加上控制装置的结构非常繁琐，如果直接对实际的异步电机变频调速系统进行试验，存在调试困难费时费力成本高且开发效率低等特点；另外分析法对此也达不到预期的要求；故在研究过程中运用一定的计算机仿真软件对整个调速系统的运行机理、控制方式的合理性进行仿真验证和研究，使用这种方式不仅经济，而且可靠安全，研发周期短。
转速闭环恒压频比异步电动机控制系统仿真
运动控制系统课程设计信息科学与工程学院2018年6月《运动控制系统》课程设计报告感应电动机恒压频比控制设计与仿真姓名：班级：学院：学号：指导老师：目录1. 前言 (4)1.1 背景介绍 (4)1.2 开发背景的选用及介绍 (4)2.基本原理 (4)2.1 异步电动机的恒压恒频调速原理分析 (4)2.2 机械特性 (5)2.3 系统原理图 (6)2.4 恒压频比变频调速系统的仿真模型 (7)2.5 主电路参数的计算 (7)2.6 部分参数的设置图 (7)2.7 控制器设计 (9)3.仿真结果 (9)4.心得体会 (12)5.参考文献 (13)1.前言本课程设计报告是基于中南大学电气工程及其自动化专业运动控制系统课程设计《感应电动机恒压频比控制设计与仿真》所写。
报告内容贴合课程设计内容，满足题意，充分展示了课程设计的结果。
本报告内容涵盖设计背景，开发背景，调速原理分析，系统原理图，仿真模型介绍，参数设置，控制器设置和仿真结果1.1 背景介绍恒压频比控制是交流电动机变频调速最基本的控制方式，一般变频调速装置都带有这项功能，恒压频比的工作方式能满足大多数场合交流异步电动机调速控制的要求，并且使用更方便，是通用变频器的基本方式。
采用恒压频比控制，在基频以下的调速过程中可以保持电动机气隙磁通基本不变，在恒定负载情况下（恒转矩），电动机在变频调速过程中的转差率基本不变，所以电动机的机械特性较硬，电动机有较好的调速性能。
1.2 开发背景的选用及介绍MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
三相异步电机闭环调速设计.
《控制系统设计》课程设计报告学院：信息工程学院姓名：班级：11自动化学号：题目：三相异步电动机闭环调速系统设计与实践指导老师：完成时间：2014年6月20日目录摘要............................................................... I 1概述.. (1)1.1三相异步电动机的调速方法 (2)1.2调压调速的简介 (3)1.3课程设计的要求 (5)2三相异步电动机调压调速系统的组成 (5)3三相异步电动机调压调速系统的设计和实现 (8)3.1三相异步电动机调压调速系统的电路 (8)3.2闭环调速结构图 (10)3.3 系统各部分参数的计算 (10)4三相异步电动机调压调速系统的仿真 (13)4.1MATLAB仿真的介绍 (13)4.2电路的建模和参数设置......................... 错误!未定义书签。
4.3异步电机调压调速系统仿真模型................. 错误!未定义书签。
4.4仿真效果图 (17)总结 (22)参考文献 (23)摘要异步电动机具有结构简单、制造容易、维修工作量小等优点，早期多用于不可拖动。
随着电力电子技术的发展，静止式变频器的诞生，异步电动机在可拖动中逐渐得到广泛的应用。
实现电机调速有不少方法。
研究电机调速，找出符合实际的调速方法能最大限度的节约能源，所以研究调压调速就显得很有必要。
异步电机调压调速控制系统是一种比较简单实用的调速系统，该系统具有良好的运行、控制及经济性能，显示出巨大的发展潜力。
本课程设计介绍了异步电动机调压调速系统的几大组成部分，并着重讲述了三相异步电动机(M)、测速发电机(TG)、晶闸管交流调压器(TVC)的简单的工作原理。
在了解异步电动机调压调速的基本原理的基础上，设计了异步电动机单闭环调压调速系统的结构原理图。
还将调压调速与其他的调速方法相比，所具有的优点以及不足之处。
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三相异步电动机恒压频比闭环变频调速仿真
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(，陕西 西安710054 )
摘要：利用Matlab 建立异步电动机恒压频比变频调速仿真模型，通过控制PWM
调制波的幅值和频率，达到控制电机输入端电压幅值、频率的目的，并利用PI 调节器构建转速闭环控制，调整PI 控制器参数，最终得到系统的闭环控制模型，给电机负载转矩以扰动，观察转速曲线得出结论。
关键词：恒压频比变频调速 PWM 闭环控制
0 引言
电力电子器件的飞速发展促使了变频技术的革新，这一技术广泛应用于电机调速领域，可以使变频器输出各种频率的正弦电压波形，使频率的实时控制变成了可能。
而高速开关器件问世，更是让PWM 技术得以硬件实现，利用DSP 芯片可以实现对开关器件的高频控制，同时实现对变频器输出波形的频率和幅值进行控制，电机调速进入了一个崭新的时代。
变频调速方式中以恒压频比调速最为简单实用，本文利用matlab/simulink 工具对恒压频比变频调速进行仿真分析，验证相关结论。
1 变频调速
三相异步电动机调速时，保持磁通量
m Φ为额定值不变，磁通太弱则电机利用效
率低，若磁通过大，又会导致铁心饱和励磁电流过大，严重时会因绕组过热而损坏电机。
在交流感应电机中，磁通是定子和转子磁势合成产生的，而三相异步电机定子每相电动势的有效值是：
1114.44g N m E f N k =Φ 1-1
式中g E ——气隙磁通和定子每相中感
应电动势有效值，单位为V ；
1f ——定子频率，单位为Hz ；
1N ——定子每相绕组内联匝数； 1N k ——基波绕组系数；
m Φ——每极气隙磁通量，单位为Wb
由式（1-1）可知，只要保持g E 和1f 的比值恒定，即可保持磁通m Φ恒定。
变频调速即对输入三项交流电的频率进行调节改变，一般分为额定频率以下和额定频率以上两种情况其中恒压频比调速属于额定频率以下调速方式
由式（1-1）可知，要保持m φ不变，当频率1f 从额定值1n f 向下调节时，必须同时降低g E ，使
1
g E f =常值，即采用恒定的电动
势频率比的控制方式。
然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认定定子相电压
1g U E ≈ 则得：
1
1
U f =常值，即恒压频比的控制方式。
低频时，1U 和g E 都较小，定子阻抗压降所占的份量就比较显著，不再能忽略。
这时，可以人为地把电压1U 抬高一些，以便近似地补偿定子压降，带定子压降补偿的恒压频比控制特性见图1。
图1 恒压频比控制特性 a ——不带定子压降补偿 b ——带定子压降补偿
2SPWM 调制原理
为了实现对逆变波形的控制，PWM 控制得以大规模应用，基本原理如下：
a)
b)
图6-3
图2 用PWM 波代替正弦半波 如图2所示，正弦半波N 等分，可看成N 个彼此相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；可以等效为面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化的一组矩形。
通过三角波与正弦波的重合叠加，取重合部分可得图3中的单极性PWM 波，SPWM 波即利用PWM 等效正弦波后得到的波形。
u U -U
图3 单极性PWM 控制方式波形
3 闭环仿真实验
在matlab 中搭建恒压频比变频闭环调速仿真模型可得图4.
图4 恒压频比变频闭环调速仿真模型
其中PWM Genetor 模块为系统PWM 波产生，输入为调制波波形；模块设置载波频率为3000Hz 。
电机参数为400V ，50Hz ，1430rpm ，负载转矩为19，速度给定1000rpm ；调节器Kp 为2.0，Ki 为0.6。
仿真时间设置为
10s
，仿真采样时间间
隔为0.0001s ，选取od23td 算法，运行后可得电动机速度曲线如图6所示。
图6电动机速度曲线
速度曲线稳定后与给定值基本相一致，通过调节PID参数，速度曲线可进一步收敛平滑。
4 总结
恒压频比变频调速与定频调压调速相比，机械特性好，调速范围大，具备调压调速所不具备的优点。
通过负载转矩跃升，观察速度曲线可知，在不过载的情况下，负载转矩的变化基本不会影响转速稳定，可以证明恒压频比变频调速方式下，系统的机械特性优良。
参考文献：
【1】阮毅，陈伯时主编。
电力拖动自动控
制系统[M].北京：机械工业出版社，2009.8【2】李发海，朱东起。
电机学[M].北京:科学出版社，2007.6
【3】马宏忠，方瑞明，王建辉。
电机学[M].北京：高等教育出版社，2009.1。