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《相异步电机定子轴系abc下的matlab_simulink仿真模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、华南理工大学学报(自然科学版)第32卷第4期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVol.32No.42004年4月(NaturalScienceEdition)April2004文章编号:1000-565X(2004)04-0070-04 三相异步电机定子轴系ABC下的Matlab/Simulink仿真模型3杨向宇 申辉阳(华南理工大学电力学院,广东广州510640)摘 要:提出了三相异步电机三相定子轴系ABC下的数学模型,模型中电压与电流变量就是电动机定子
2、电压与电流的实际值.对由变频器供电的电动机控制系统来说,利用该模型,变频器和定子之间无需进行电压或电流的变换,且该模型具有dq轴系模型的优点.采用Matlab/Simulink对该数学模型构建仿真模型,并通过实例进行了验证.结果表明,仿真结果与实际值相一致,说明本文建立的模型是有效的.关键词:异步电机;定子轴系ABC;Matlab/Simulink仿真模型中图分类号:TM34 文献标识码:A 三相异步电机的仿真模型通常采用两相静止模型,并通过实例仿真验证了该数学模型的有效性.dq轴系模型或同步旋
3、转坐标系MT轴系模型,Mat2,1 三相异步电机定子轴系ABC下的lab自带的三相异步电机模型也采用dq轴系模型这种模型求解方便,但与外部电压接口需要经过ABC坐标系到dq坐标系变换,以及由dq坐标系变换到ABC坐标系,若采用MT轴系,还要进行旋转MT系与静止dq系之间的变换(Matlab自带的三相异步电机模型在模型内部进行了坐标变换).如果采用定子三相静止轴系,则无需进行坐标变换.利用Matlab的Simulink仿真工具箱可以方便地建立三相异步电机的dq轴系仿真模型[1]和同步旋转坐标系MT轴系下磁
4、场定向仿真模型[2],可见这种仿真工具的优越性.Matlab自带有丰富的模型库,SimPowerSystems仿真工具箱已封装了多类电机模型库[3],在实际应用中可以直接调用,但是它不能包罗万象,遇到一些具体情况还是需要自己建立电机模型.本文首先提出了三相异步电机定子轴系ABC下的数学模型,然后利用Matlab/simulink构建其仿真 收稿日期:2003-06-273基金项目:广东省自然科学基金资助项目(31384) 作者简介:杨向宇(1963-),男,博士,副教授,主要从事电力传动控制及电力电子方
5、面的研究.E2mail:epxyyang@数学模型 三相异步电机是一个多变量非线性强耦合的系统,研究时对电机可作如下假设:1)电机磁路不饱和;2)忽略铁心损耗;3)线圈产生的磁动势波和磁密波在空间按正弦分布;4)不考虑频率和温度的变化对绕组电阻的影响;5)电源为三相对称电源.相对于定子来说,转子轴系abc是旋转的,而定子轴系ABC是静止的,要建立定子三相静止轴系ABC的数学模型,必须将转子三相旋转轴系abc变换到定子三相静止轴系ABC.考虑三相对称情况,定子或转子三相电压或电流只有两个独立变量,在建
6、立数学模型时可以只考虑两相,定子三相静止轴系ABC到转子三相旋转轴系abc的变换矩阵CABab和转子三相旋转轴系abc到定子三相静止轴系ABC的变换矩阵CABab分别为[4]cos(θr cos(θr+90CABab=2+30°)°)(1)cos(θr-90°) cos(θr-30°)3cos(θr cos(θr-90CABab=2-30°)°)(2)cos(θr+90°)cos(θr-30°)3ABC轴系下定子和转子磁链方程分别为sina.com 第4期杨向宇等:三相异步电机定子轴系ABC下的Matl
7、ab/Simulink仿真模型71ψA=LsiA+LmirA(3)ψBiBirBψrA=LrirA+LmiA(4)ψrBirBiB由式(3)和式(4)可得定子和转子磁链间的关系式ψA=LmψrA+σLsiA(5)ψBLrψrBiB式中σ=1-Lm2.LrLsABC轴系下定子电压方程uA=RsiAψA(6)uBiB+pψB将式(3)代入式(6)得uA=(Rs+Lsp)iA+LmpirA(7)uBiBirB由式(4)得irA=1ψrA-LmiA(8)irBLrψrBLriB将式(8)代入式(7)得uA=(R
8、s+σLsp)iA+LmpψrA(9)uBiBLrψrB转子轴系abc下转子电压方程ua=Rriaψa(10)ui+pψbbb将式(10)变换到定子轴系ABC,且笼式电机转子电压为0,有0=Rr(CABabirA)+(pCABab)ψrA+0irBψrBCABabpψrA(11)ψrB将CABab左乘式(11),并将式(1)和(2)代入得ωr2ωr0irAψrA=Rr+33+02ωrωrirBψrB--33pψrA(12)ψrB将式(8)代
