基于异步电机制动机理转矩负载模拟

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1、电气传动自动化技术与应用20l4年第33卷第2期ElectricaIDrives★基甘于丁升巳-J_鼻电机制动机理的转矩负载模拟石星昊，王明彦(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨【50001)摘要：通过分忻电机的电气制动机耻与电动负载模拟系统中负载转矩模拟机理，揭示了加栽电机运行状态的本质特征。在此础上，~t-x,J‘三相异步交流电机，分析和论证了能耗制动与反接制动的原理及实现模拟承裁系统负荷力矩的可行性；设计了三相异步电饥的制动电路，完成电机及制动电路的数学建模；结合自动控制原理，完成对系统的校J；最后通过在Matla

2、b中进行仿真及得j刈的实验波形，证明了文中方法的可行性，扩展了电动负载模拟系统的加载技术手段。关键词：负载卡I!拟系统If乜磁制动；异步电机中分类号：TM921．2文献标识码：A文章编号：1003—7241(2014)02—0067一O60Load00tl--Oraue，、’lmUlIatIionrB、ased‘0nA‘sync‘hronousMotorElectricBrakingSHIXing-hao，WANGMing—yan(SchoolofElectricalEngineeringanAutomation，HarbinInst

3、ituteofTechnology，Harbin150001China)Abstract：ThroughtheanalysisofelecU‘icbrakingofthree—phaseasynchronousmotorandloadtorquesimulationofloadsimula—tionsystem，thispaperrevealsthecharacteristicsofmotorintheloadingsystem．Ba．sedonthese，givingasynchronousmoto~’asallexample，th

4、epl’incipleofenergy—consumedbrakingandplugbl‘akingisanalyzed．Thenthefeasibilityofloadsimulationbasedontheprincipleofbrakingisverified．Brakingcircuitsforasynchronousmotorarepresented．Basedonmathematicinodelofmotorandbrakingcircuit．thecontrolofsystemisrealizedthroughthepr

5、incipleofautomaticcontro1．Finally，Matlabsinmlationisused，andthefeasibilityisverifiedbythewaveshapeofspeedandtorquefromthesinmlation．Loadingtechnologyofelectricloadsimulationsystemisexpanded．Keywords：loadsimulationsystmn：electricbraking；asynchl‘onousmotor1引言有良好的性能。电动负载模拟

6、I’则是最近几年出现的一负载模拟器Il是一种半实物仿真系统，不仅能够为种新型负载模拟技术，在中小负荷力矩模拟方面，综合以机械力矩为负荷的传动系统或设备，例如，电动机，航性能要高于电液负载模拟技术，成为电力传动领域近年空运载器和水下运载器的舵系统，飞行器、车辆和舰船来的研究热点之一。推进装置等，提供与实际运行时承担的力矩负荷相等效的转矩，而且能够避免在高成本条件下或复杂、恶劣甚至高危环境下进行现场负荷试验，降低了试验成本，提高了试验效率，从而得到了广泛的应用。机械式负载模拟是较为早期的技术，电液负载模拟【31则是后期发展起来的一种负荷力

7、矩模拟技术，在大负荷力矩模拟方面具基金项目：国家自然科学基金资助项目(编号51077025)图1电动负载模拟器结构原理图收稿日期：2013—06—04《自动化技术与应用2014年第33卷第2期电气传动ElectricafDrives电动负载模拟器的结构原理图示于图1。承载侧为交流异步电机的能耗制动是将异步电动机从交流转速或位置跟踪的控制系统。电源断开，然后在定子绕组上接一个直流电源。此时，在以机械力矩负荷能力为输出和控制对象的传动定子绕组产生一个静止的气隙磁场，转子导体切割该磁系统的负载性能研究过程中，要求传动系统出力轴的旋场时，导体

8、中产生感应电流，该电流与气隙磁场相作用转角度或速度在随时间变化的同时还应承受到与该角而产生方向与转子转动方向相反的制动性质的电磁转度或速度具有一定关联度的负荷力矩，这种关联度被称矩。制动过程中，机组的动能变成电能消耗在转