电力牵引传动课程设计仿真

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1、目录一、概述1、电机概述2、变频器概述3、三相异步牵引电机变频调速原理及其种类3.1变频调速原理及其机械特性32基频以下变频调速3・3•基频以上变频调速二、异步电动机在两相静止坐标系下的数学模型三、异步电动机的仿真模型四、S-function程序五、电机系统模型六、仿真过程及其结果七、总结参考文献由于变频运行下三相异步电动机调速系统具有节能的重要优点，已在国内外工业生产和U常生活许多领域得到越来越广泛地应用。目前在变频调速系统屮，随着电力电子技术及变频调速技术的迅速发展,交流调速技术口新月异，新的控制策略不断涌现，这也使得交流调速开始全面取代直流调速。在交流

2、调速技术屮，交流变频调速以其优异的调速性能，高效节能和广泛的应用范围等特点而被国内外人为是最有前途的调速方式。关键词：变频；三相异步电动机；调速ABSTRACTWiththeimportantmeritofsavingenergyforthetimingsystemofthree-phaseinductionmotorunderthesupplyoffrequencyconverter,ithasbeenwidelyusedinmoreandmorefields.Now,withtherapiddevelopmentofpowerelectronicsand

3、frequency-conversiontechnology.thetechnologyofadjustingspeedofACinductionelectromotorchangesquicklyandnewcontrolmethodappearsceaselessly.DCelectromotorbytheACinductionelectromotorisreplacedbytheACinductionelectromotorinwiderange・TheACvariablefrequencyspeedregulationisgenerallyackno

4、wledgedbythehomeandabroadthatithasagreatfuturewithexcellentspeedregulation,highefficiencysavingenergy,extensivescopeofapplicationandothermerit.Keywords:frequencyconverter;three-phaseinductionmotor;changespeed一、概述在变频调速系统中异步电机是一个非线性、强耦合、高阶次的控制对象，如果忽略其非线性、强耦合、高阶次的条件，近似求出线性单变量动态结构，得到的控

5、制系统的动态性能往往不高。要设计具有优良动态性能的异步电机调速系统，必须要深入分析异步电机的动态数学模型。本文在分析异步电机数学模型的基础上，利用MATLAB软件中的SIMULINK对异步电动机进行建模，通过给出异步电动机止弦脉宽调制(SPWM—SinusoidalPulseWidthModulation)变频调速系统的仿真结果来验证利用这三种方法对异步电机进行建模的可行性。1电机概述电机作为一种机电能量转换装置，在电力工业各类工矿企业，农业国防，交通运输，口常生活各方面都占有重要地位。随着科学技术的发展和社会化大生产的需耍，三相基本的电机形式：宜流电机，感

6、应电机，同步屯机在工业生产和日常生活中获得了广泛的应用。异步电动机的转速根据负载的要求，人为的或自动的进行调节，称为调速。但出于不同的使用目的，往往对电动机的速度提出不同的要求，如电动车辆，电梯，机床等耍求有良好的速度调节性能；调速也是风机,水泵类负载节能运行的需要。一般笼型异步电动机的转速略低于同步转速，且在负载变化时变化不大，是一种接近于恒速的驱动装置，其本身的调速性能不佳。因此•屯动机的调速控制一宣是电气专家学者致力于解决的问题。近年来，宜流调速，交流变频调速随着技术的进步，性能在不断改善。［1J直流电动机具有优良的调速性能，但它有一个根本的缺点，就是

7、有机械式的整流器一一整流子和电刷，因此它的维护工作量较犬；而且由于机械式整流器的限制，制造大功率高屯压的直流电机比较困难。由于这些原因，限制了直流可调速拖动系统的使用范围。我们知道，交流异步电动机的转速n与定子旋转磁场的速度加、转子的转差率s有以下关系：式中八一电源效率，战，p-电动机极对数；改变电源的频率，电动机可以调速。变频调速既适用于同步屯动机，又适用异步电动机，是一种高效率的调速方案。2变频器概述变频器是异步电动机调速系统屮的关键设备。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交一直一交方

8、式(VVVF变频或矢量控制变频)，先把工频交流电源通