【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) [論 文 ] 題目： 異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 別： 電氣與電子工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 平頂山工學(xué)院 2021 年 05 月 23 日 異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 ..........................................................................................................................................5 Abstraet……………………………………………………………………… ....5 1 緒論 ........................................................................................................................................7 課題的意義與發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................................................7 課題的意義 …………………………………………… ...………………………… ...7 現(xiàn)代交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況 ..........................................................................7 PWM 調(diào)制技術(shù)的發(fā)展概況 ....................................................................................11 .................................................................................................................11 控制系統(tǒng)整體方案比較選擇 ........................................................................................12 V/F 開環(huán)控制 ...........................................................................................................12 矢量控制 .....................................................................................................................12 直接轉(zhuǎn)矩控制 ...........................................................................................................13 逆變調(diào)制方式選擇 …… .… .… .…… .………… .…… ………… .… … … ......................14 矢量控制方式選擇 ........................................................................................................15 論文的研究內(nèi)容 ............................................................................................................16 2 建立矢量控制數(shù)學(xué)模型 …… .… .… .…… .……… .………… .……………… .… ..… …… ..17 三相異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ............................................................................................17 坐標(biāo)變換 ........................................................................................................................20 三相 兩相坐標(biāo)系變換 (3/2 變換 )...............................................................................20 旋轉(zhuǎn)變換 (2s/2r 變換 )..................................................................................................23 矢量控制數(shù)學(xué)模型 …… .… .…… .… .………… …………………… …………… ...… .24 3 矢量控制系統(tǒng)原理 ..............................................................................................................27 控制系統(tǒng)原理圖 ............................................................................................................27 轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算 ................................................................................................................29 轉(zhuǎn)子磁鏈分析 .............................................................................................................29 轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算 .............................................................................................................30 異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 調(diào)節(jié)器工作原理 ............................................................................................................32 磁鏈調(diào)節(jié)器 (Apsir)原理 .........................................................................................32 轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器 (ATR)原理 ..............................................................................................35 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器（ ASR）原理 ...........................................................................................37 4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真及其結(jié)果分 .............................................................................................41 的工具軟件 SlMULINK 介紹 .............................................................................41 .......................................................................................................43 系統(tǒng)仿真圖 ...................................................................................................................44 轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)仿真圖 .......................................................................44 矢量控制系統(tǒng)中子系統(tǒng)模型圖 ...............................................................................46 仿真參數(shù)設(shè)定及結(jié)果分析 ...........................................................................................50 5 結(jié)論 …… ………………………………………………………………………………… .. 54 6 參考文獻(xiàn) ...............................................................................................................................55 異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 由于直流調(diào)速的局限性和交流調(diào)速的優(yōu)越性，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子器 件的不斷發(fā)展，異步電動機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)正在快速發(fā)展之中。在現(xiàn)代微機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展下，計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度不斷提高，指令的執(zhí)行速度也達(dá)到了前所未有的高度，使得復(fù)雜算法應(yīng)用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算、執(zhí)行成為可能。經(jīng)過最近十幾年的應(yīng)用開發(fā)，交流異步電動機(jī)的變頻調(diào)速性能己經(jīng)優(yōu)于直流調(diào)速系統(tǒng)。 目前廣泛研究應(yīng)用的異步電動機(jī)調(diào)速技術(shù)有恒壓頻比控制方式、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。本論文中所討論的是異步電動機(jī)矢量控制調(diào)速方法，相對于恒壓頻比控制和直接轉(zhuǎn)矩控制，它有動態(tài)性能和低速性能好、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。 本文對異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型的建 立進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述。通過對異步電動機(jī)的動態(tài)電磁關(guān)系的分析及坐標(biāo)變換原理概念的介紹，建立了異步電動機(jī)在不同坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型，指出了異步電動機(jī)的模型特點(diǎn)是一多變量、強(qiáng) 耦合 的非線性系統(tǒng)。 在對異步電動機(jī)的矢量控制原理進(jìn)行闡述時(shí)，給出了矢量變換方法實(shí)現(xiàn)的步驟，并依次說明了三相異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型是如何 解耦 的。在論述了二相異步電功機(jī)的磁場定向原理后，介紹了轉(zhuǎn)子磁鏈的計(jì)算方法并設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器。 詳細(xì)地分析了磁通調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的工作原理，并設(shè)計(jì)了磁通調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。 運(yùn)用 MATLAB 的工具軟件 SlMULINK 對磁通閉環(huán)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，給出了仿真結(jié)果，并對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞 :異步電機(jī)，矢量控制，磁場定向 Abstraet As DC converter and the exchange of the limitations of the advantages of speed and power of puter technology and the constant development of electronic devices, asynchronous motor VVVF technology is rapidly developing. In the modern puter technology39。s rapid development, puter running continuously 異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 improve the speed, the speed of the implementation of directives also reached an unprecedented height, makes plex puter algorithms to conduct realtime puting, the implementation possible. After the recent 10 years of application development, the AC induction motor VVVF performance has been superior to DC converter system. At present extensive research on the application of asynchronous motor speed control technology frequency than the consta