三相异步电动机的matlab仿真研究

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1、三相异步电动机的MATLAB仿真研究山东省“金蓝领”培训统一考核鉴定电工论文姓名：邵在虎身份证号：37142819810703303所在单位：德州职业技术学院1邵在虎摘要:文章从异步电动机在ABC坐标系下的数学模型出发，利用MATLAB语言的SIMULINK功能给出了异步电动机的一个通用而简单的动态仿真模型，并把该模型应用于异步电动机的起动过程分析研究中，通过实例验证了模型的正确性，并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列优点。使用时只需调用该模型并置入相应的电动机参数即可,从而为异步电动机调速系统及控制系统的仿真研究提供了一种

2、性能可靠、使用方便的电动机仿真模型。关键词:异步电动机ABC坐标系动态模型仿真TheMATLABSimulationResearchofThreephaseInductionMotorSHAOZAIHUAbstract:Inthispaper,ageneralandsimplesimulationmodelofinductionmotorisintroducedbasedonitsmathmodelofABCcoordinatesystemandSIMULINKfunctionofMATLABsoftware.Atthesametime

3、,byusingthissimulationmodel,theanalysisofthestartingprocedureofinductionmotorispresentedtodemonstrateitscorrectnessandaseriesofmeritssuchasshutcut,agility,convenience,intuitionandsoon.Whenusingoneonlyneedtotransferittoworkspaceandinputpropermotorparameters.Therefore,arel

4、iableandconvenientsimulationmodelofinductionmotorisofferedforthesimulationstudyininductionmotorspeed-adjustingandcontrolsystems.2KeyWords:inductionmotorABCcoordinatesystemDynamicmodelSimulation0引言由于异步电动机本身的非线性，强耦合性以及高阶次，使得传统的分析方法很难应用于对异步电动机的精确分析。近代计算机仿真技术的发展，使这种精确分析成为可能，

5、并为制定更完善的控制和调节方案提供了有效依据。文章在建立异步电动机动态数学模型的基础上，利用仿真软件Matlab／Simulink强大的动态建模和运算功能，完成对异步电动机的动态仿真，验证了仿真模型的正确性[1]。在许多文献中，三相电动机的仿真模型都是在α、β坐标系(如文献[1][2])或ｄ、ｑ坐标系(如文献[3])下建立起来的，而本文是在ABC坐标系下直接建立起来的仿真模型，不需要坐标系的转换，也不需要电动机参数的变换，如果知道三相异步电动机的参数，可以直接调用本模型并导入电动机的参数进行仿真，这样就使的仿真更加简捷、可靠。1异步电动

6、机的数学模型研究异步电动机的数学模型时作如下假设：忽略空间谐波，三相绕组对称，产生的磁势沿气隙圆周按正弦分布；忽略磁路饱和，各绕组的自感和互感均恒定；忽略铁心损耗；不考虑频率和温度对绕组电阻的影响。从而得到异步电动机的数学模型，它由电压、磁链、转矩和运动方程组成[4]。1.1电压方程u?Ri+pψ(1)1.2磁链方程ψ?Li(2)1.3转矩方程Te?p0i?s?Msrir(3)??1.4运动方程Jd?(4)Te?TL?p0dt式中p0为电动机的极对数，p为微分算子d/dt。式(1)、(2)、(3)和(4)一起构成在恒转矩负载下三相异步电

7、动机的多变量数学模型[4]。2三相异步电动机在静止ABC坐标系下的数学模型3根据参考文献[5]可以得到异步电动机在ABC坐标系下的数学模型。2.1电压方程模型用us和ur分别表示定子绕组和转子绕组的端电压列矩阵，即则三相异步电动机的电压方程用矩阵表示为：?us??Rs?u???O?r??O??is??Ψs??i??p?Ψ?Rr???r??r?(5)R200?0??R2??us??uAuBuC??ur??uaubuc??式中Rs和Rr分别为定、转子绕组的电阻矩阵，均为对角阵，?R2?R100??R??0Rs??0R0r1??????0?0

8、0R1??R1和R2分别为定、转子每相绕组的电阻。2.2磁链方程模型用Ψs和Ψr分别表示定子磁链和转子磁链的列矩阵，is和ir分别表示定子电?Ψs??Ls?Ψ???M流和转子电流的列矩阵，则磁链方程可写为：