異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型建模與仿真αβ講解(已修改)
2025-04-16 04:19 本頁(yè)面
【正文】 《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目 錄1異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì) 12異步電動(dòng)機(jī)的三相數(shù)學(xué)模型 2 2 23 坐標(biāo)變換 5 5 三相兩相變換（3/2變換） 54 αβ坐標(biāo)系上以 wisys 為狀態(tài)變量的狀態(tài)方程 75模塊實(shí)現(xiàn) 8 3/2 transform 模塊 8 2/3 transform 模塊 8 10 仿真參數(shù)設(shè)置 116 仿真結(jié)果 12總結(jié) 14參考文獻(xiàn) 151摘要異步電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量的一種交流電機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為兩種形式：有鼠籠式、繞線式異步電動(dòng)機(jī)。它具有非線性、強(qiáng)耦合、多變量的性質(zhì)，要獲得高動(dòng)態(tài)調(diào)速性能，必須從動(dòng)態(tài)模型出發(fā)，分析異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制規(guī)律，研究高性能異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方案。本課程設(shè)計(jì)是基于Matlab的按定子磁鏈定向的異步電動(dòng)機(jī)控制仿真，通過(guò)模型的搭建，使得異步電動(dòng)機(jī)能夠以圖形數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行仿真模擬將要實(shí)施的定子磁鏈設(shè)計(jì)，查看仿真后的各種波形。而本身異步電動(dòng)機(jī)三相原始動(dòng)態(tài)模型相當(dāng)復(fù)雜，分析和求解這組非線性方程十分困難所以就通過(guò)坐標(biāo)變換的方法予以簡(jiǎn)化。關(guān)鍵詞：異步電動(dòng)機(jī) Matlab 坐標(biāo)變換 1異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的建模與仿真1異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì) 電磁耦合是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的必要條件，電流與磁通的乘積產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩與磁通的乘積得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無(wú)論是直流電動(dòng)機(jī)，還是交流電動(dòng)機(jī)均如此，但由于交、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，其表達(dá)式差異很大。他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組相互獨(dú)立，勵(lì)磁電流和電樞電流單獨(dú)可控，若忽略對(duì)勵(lì)磁的電樞反應(yīng)或通過(guò)補(bǔ)償繞組抵消之，則勵(lì)磁和電樞繞組各自產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)在空間相差π／2，無(wú)交叉耦合。氣隙磁通由勵(lì)磁繞組單獨(dú)產(chǎn)生，而電磁轉(zhuǎn)矩正比于磁通與電樞電流的乘積。不考慮弱磁調(diào)速時(shí)，可以在電樞合上電源以前建立磁通，并保持勵(lì)磁電流恒定，這樣就可認(rèn)為磁通不參與系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。因此，可以只通過(guò)電樞電流來(lái)控制電磁轉(zhuǎn)矩。在上述假定條件下，直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型只有一個(gè)輸入變量——電樞電壓，和一個(gè)輸出變量——轉(zhuǎn)速，可以用單變量的線性系統(tǒng)來(lái)描述，完全可以應(yīng)用線性控制理論和工程設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。而交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型則不同，不能簡(jiǎn)單地采用同樣的方法來(lái)分析和設(shè)計(jì)交流調(diào)速系統(tǒng)，這是由于以下幾個(gè)原因： （1）異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速時(shí)需要進(jìn)行電壓和頻率的協(xié)調(diào)控制，有電壓和頻率兩種獨(dú)立的輸入變量。在輸出變量中，除轉(zhuǎn)速外，磁通
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