畢業(yè)設(shè)計(jì)-三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的原理及其仿真-文庫(kù)吧
2025-10-28 19:26 本頁(yè)面
【正文】 e AC induction electromotor is replaced by the AC induction electromotor in wide range. The AC variable frequency speed regulation is generally acknowledged by the home and abroad that it has a great future with excellent speed regulation, high efficiency saving energy, extensive scope of application and other merit. Keywords: frequency converter。 threephase induction motor。change speed 1 1 概述 隨著生產(chǎn)技術(shù)的不管發(fā)展，直流拖動(dòng)的薄弱環(huán)節(jié)逐步顯示出來(lái)。由于換向器的存在，使直流電動(dòng)機(jī)的維護(hù)的工作量加大，單機(jī)容量，最高轉(zhuǎn)速以及使用環(huán)境都受到限制。人們轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，便于維護(hù)，價(jià)格低廉的異步電動(dòng)機(jī)，但異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能難以滿足要求生產(chǎn)要求。于是，從 20世紀(jì) 30年代開始，人們就致力于交流調(diào)速技術(shù)的研究，然而發(fā)展緩慢，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，直流調(diào)速一直以性能優(yōu)良領(lǐng)先于交流調(diào)速。60年代以后，特別是 70年代以來(lái)，電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，使得交流調(diào)速性能可以與直流調(diào)速媲美。目前，交流調(diào)速已進(jìn)入逐步代替直流調(diào)速的時(shí)代。 交流變頻的發(fā)展情況，基本上可歸納為以下幾個(gè)方面： ，填補(bǔ)了直流調(diào)速傳動(dòng)的空白。 ，提高了變頻器的性能指標(biāo)。 ，能滿足某些長(zhǎng) 期不能停機(jī)或?qū)煽啃杂刑厥庖蟛块T的需要。 MATLAB 是美國(guó) MathWorks 公司出品的商業(yè) 數(shù)學(xué)軟件 ，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括 MATLAB 和Simulink 兩大部分。 MATLAB 是矩陣實(shí)驗(yàn)室（ Matrix Laboratory）的簡(jiǎn)稱，和 Mathematica、 Maple 并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在 數(shù)值計(jì)算 方面首屈一指。 MATLAB 可以進(jìn)行 矩陣 運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、 圖像處理 、 信號(hào)檢測(cè) 、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。 MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 來(lái)解算問題要比用 C， FORTRAN 等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且mathwork 也吸收了像 Maple 等軟件的優(yōu)點(diǎn) ,使 MATLAB 成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì) C， FORTRAN， C++ ， JAVA 的支持?？梢灾苯诱{(diào)用 ,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序 導(dǎo)入到 MATLAB 函數(shù)庫(kù)中方便自己以后調(diào)用，此外許多的 MATLAB 愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用。 MATLAB 特點(diǎn) ： ● 此高級(jí)語(yǔ)言可用于技術(shù)計(jì)算 ● 此開發(fā)環(huán)境可對(duì)代碼、文件和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理 ● 交互式工具可以按迭代的方式探查、設(shè)計(jì)及求解問題 ● 數(shù)學(xué)函數(shù)可用于線性代數(shù)、統(tǒng)計(jì)、傅立葉分析、篩選、優(yōu)化以及數(shù)值積分等 ● 二維和三維圖形函數(shù)可用于可視化數(shù)據(jù) [2][4] 2 ● 各種工具可用于構(gòu)建自定義的圖形用戶界面 ● 各種函數(shù)可將基于 MATLAB 的算法與外部應(yīng)用程序和語(yǔ)言 （如 C、 C++、 Fortran、Java、 COM 以及 Microsoft Excel）集成 電機(jī)概述 電機(jī)作為一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，在電力工業(yè)各類工礦企業(yè)，農(nóng)業(yè)國(guó)防，交通運(yùn)輸，日常生活各方面都占有重要地位。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)化大生產(chǎn)的需要，三 相基本的 電機(jī)形式：直流電機(jī)，感應(yīng)電機(jī)，同步電機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中獲得了廣泛的應(yīng)用。 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)負(fù)載的要求，人為的或自動(dòng)的進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為調(diào)速。 但出于不同的使用目的，往往對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度提出不同的要求， 如電動(dòng)車輛，電梯，機(jī)床等要求有良好的速 度調(diào)節(jié)性能；調(diào)速也是風(fēng)機(jī)，水泵類負(fù)載節(jié)能運(yùn)行的需要。一般籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速略低于同步轉(zhuǎn)速，且在負(fù)載變化時(shí)變化不大，是一種接近于恒速的驅(qū)動(dòng)裝置，其本身的調(diào)速性能不佳。因此 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制一直是電氣專家學(xué)者致力于解決的問題。近年來(lái)，直流調(diào)速，交流變頻調(diào)速隨著技術(shù)的進(jìn)步，性能在不斷改善 。 直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速性能，但它有一個(gè)根本的缺點(diǎn)，就是有機(jī)械式的整流器—— 整流子和電刷，因此它的維護(hù)工作量較大；而且由于機(jī)械式整流器的限制，制造大功率高電壓的直流電機(jī)比較困難。由于這些原因 ，限 制了直流可調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng)的使用范圍。 我們知道，交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度 0n 、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差率 s有以下關(guān)系：式中 1f — 電源效率， Hz， p— 電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)；改變電源的頻率，電動(dòng)機(jī)可以調(diào)速。變頻調(diào)速既適用于同步電動(dòng)機(jī)，又適用異步電動(dòng)機(jī)，是一種高效率的調(diào)速方案 。 變頻器概述 變頻器是異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交 —直 — 交方式（ VVVF 變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換
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