突加负载时感应电动机动态过程的仿真.pdf

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1、V01．33No．42013．4船电技术l电机突加负载时感应电动机动态过程的仿真管旭(渤海船舶职业学院电气工程系，辽宁省葫芦岛125005)摘要：首先利用三相感应电动机的运动方程，推导出它的状态方程，并结合实际电机参数利用MATLAB语言对空载运行的三相感应电动机突加负载时的动态过程进行了仿真。仿真结果符合三相感应电机的动态过程的特性。关键字：突加负载感应电动机MATLAB中图分类号：TM346文献标识码：A文章编号：1003—4862(2013)02—0019—03SimulationonPulsingLoadsofInduction

2、MotorDynamicProcessGuanXu(DepartmentofElectricalEngineering，BohaiShipbuildingVocationalCollege，Huludao125005，Liaoning，China)Abstract：8yusingmotionequationofthree-phaseinductionmotor,thestateequationarederivedAccordingtoMATLABundertheparameterofinductionmotor,thepop—inloa

3、ddynamicprocessofthree-phaseinductiononnoloadworkconditionissimulatedThesimulationresultscorrespondtothecharacterofthree-phaseinductionmotor．Keywords：Pop—inload；inductionmotor；MATLAB0引言在生产实际中经常会遇到对空载运行的感应电动机突加负载的情况，本文根据三相感应电动机的运动方程，推导出它的状态方程，并结合实际电机参数利用MATLAB对1台三相感应电动机空载

4、运行时突加负载的动态过程进行了仿真。为实际工程计算提供了方法和有关参考数据。1三相感应电动机的运动方程设定子三相绕组Y接，用A，B，C表示；转子绕组为绕线式Y接(或鼠笼绕组化为等效Y形绕组)，用a，b，c表示；定子A相与转子a相轴线间的夹角为0(电角)；转子以机械角速度Q旋转。假设电机为理想电机(即不计磁饱和及铁耗，定、转子绕组为对称三相绕组，各相绕组产生的收稿日期：2012．05-25作者简介：管旭(1977一)，女，讲师。研究方向：船舶电气。气隙磁场均为正弦分布)，转子电流和转子的自感和互感均为到定子绕组有效匝数时的归算值llJ。三

5、相感应电动机的运动方程共分为三个部分，分别为磁链方程、电压方程、转矩方程怛J。1)磁链方程设定子绕组每相自感为厶。，定子三相绕组各相间的互感为一坛，转子绕组每相自感为上，，转子三相绕组各相问的互感为一Mr，必，为定转子两个绕组的轴线重合时互感的幅值。磁链方程矩阵形式为盼(怠训约其中，工。和三，分别表示定、转子绕组的自感矩阵；％，和帆分别是转子绕组对定子绕组和定子绕组对转子绕组的互感矩阵。(L55一M5一M5、(L。一Mr—Mr、丘=

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7、-鸠。一鸠I＼＼一Ms—MsLss)＼＼_Mr—MrL，)f2119船电技术I电机c

8、os(e+120。)COS0cos(0—120。)(槲鲁删+p(怠以]Af，tir]㈩足=[R足R]，B=[BBB]@，l=风亭等‘(6)其中，Po为电机的极对数。￡=瓦+％Q+，筹(7)2三相感应电动机的状态方程在ABC坐标系中感应电动机的状态方程为堕：一ftfR+丝孔+L-l甜(8)衍La曰／塑：旦fr丝f一鱼Q一至(9)a吨j23b9j粤确Q(10)写成矩阵形式为x=Ax+Bv(11)●式中：x表示状态向量对时间的导数，A为系统矩阵，B为控制矩阵，它们分别为：20A=一㈠别。。IapJ旦fr丝一鱼o2J00J07Po0，B=f1D

9、n，1L，一一3070(12)根据以上状态方程式，可用MATLAB语言编写程序对三相感应电动机的动态过程进行仿真与分析。3仿真结果及特性分析3．1三相感应电动机的参数【3】该三相感应电动机的参数为PⅣ=2kW为电机的额定功率，nu=1490r／min为电机的额定转速Rs=1．375Q为定子绕组相电阻，Rr=1．047Q为转子绕组相电阻，X／s=2．43Q为定子绕组相漏抗，X／r=4．4Q为转子绕组相漏抗，Xm=82．6Q为定子绕组激磁电抗，R口=0．015N．m．s／rad为旋转阻力系数，p=2为电机极对数。3．2突加负载时感应电机的仿

10、真结果设t=O时电动机的定子三相绕组同时投入电网，定、转子各相电流的初值均为0，电动机从静止开始起动，负载转矩死=0。电网电压给定。以定、转子电流、机械角速度Q和转角劝状态变量，电网电压U和负载转矩死为控制