基于matlab-simulink的交流電動機調(diào)速系統(tǒng)的仿真-預(yù)覽頁
【正文】 作為把電能轉(zhuǎn)換為機械能的主要設(shè)備，一是要具有較高的機電能量轉(zhuǎn)換效率；二是應(yīng)能根據(jù)生產(chǎn)機械的工藝要求控制和調(diào)節(jié)電動機的旋轉(zhuǎn)速度。 近幾年來，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展為交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的技術(shù)條件和物質(zhì)基礎(chǔ)。到目前為止，日本除了個別的地方還繼續(xù)采用直流電機外，幾乎所有的調(diào)速系統(tǒng)都采用變頻裝置[6][7]。如：matlab軟件已經(jīng)能夠在計算機中全過程地仿真交流調(diào)速系統(tǒng)的整個過程。20世紀(jì)80年代中期研制開發(fā)出一種新型交流調(diào)速系統(tǒng)——開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)，它將新型的電機、現(xiàn)代電力電子技術(shù)與控制技術(shù)融為一體，形成一個典型的機電一體化的調(diào)速系統(tǒng)。根據(jù)示波器輸出結(jié)果，對系統(tǒng)的性能進行分析。 第四章 結(jié)論：對全文進行總結(jié)，指明異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展方向。運用到實際中的交流調(diào)速系統(tǒng)主要有：變級調(diào)速系統(tǒng)、串級調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)[1]。變極調(diào)速電動機的關(guān)鍵在于繞組設(shè)計，以最少的線圈改接和引出頭以達到最好的電機技術(shù)性能指標(biāo)。自大功率電力電子器件問世后，采用在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)晶閘管功率變換器來完成饋送轉(zhuǎn)差功率的任務(wù)，這就構(gòu)成了由繞線異步電動機與晶閘管變換器共同組成的晶閘管串級調(diào)速系統(tǒng)。在20世紀(jì)50年代以前一般采用串飽和電抗器來進行調(diào)速。但是采用相控技術(shù)在輸出電壓波形中含有較大的諧波，會引起附加損耗，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動[15]。下面對交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的原理及機械特性進行介紹。(2)要求采用脈沖或者窄脈沖觸發(fā)電路。；在同一相中反并聯(lián)的兩個正、反向晶閘管的觸發(fā)脈沖相位應(yīng)互差180176。 調(diào)壓調(diào)速原理根據(jù)異步電動機的機械特性方程式 （23）其中 ——電動機的極對數(shù)、——電動機定子相電壓和供電角頻率——轉(zhuǎn)差率、——定子每相電阻和折算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子每相電阻、——定子每漏感和折算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子每相漏感可見，當(dāng)轉(zhuǎn)差率一定時，電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比。為了能在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下擴大調(diào)壓調(diào)速范圍，使電機在較低速下穩(wěn)定運行又不致過熱，可采用電動機轉(zhuǎn)子繞組有較高電阻值時的機械特性。解決這些矛盾的根本方法是采用帶轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)控制，以達到自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。同理，當(dāng)負(fù)載減小使得轉(zhuǎn)速升高時，也可以得到新的工作點。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR采用PI調(diào)節(jié)器；是由式（23）描述的異步電動機械特性方程，它是一個非線性函數(shù)。 3 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真主電路主要由三相對稱交流電壓源、晶閘管、晶閘管三相交流調(diào)壓器、交流異步電動機、電機信號分配器等部分組成。B、C的參數(shù)設(shè)置方法與A相相同，除了將初相位設(shè)置成互差以外，其它參數(shù)都與A相相同。雙擊晶閘管對話框得到晶閘管參數(shù)設(shè)置圖，根據(jù)圖中要求及系統(tǒng)要求對其進行參數(shù)設(shè)置如下：電阻（Resistance Ron）：40 ；電感（Inductance Lon）：0H；正向電壓（Forward voltage Vf）：。在使用Simulink進行系統(tǒng)仿真分析時，首先需要進行模塊參數(shù)設(shè)置，因此需要對系統(tǒng)中所有模塊進行正確的參數(shù)設(shè)置。這時將出現(xiàn)圖中所示的封裝編輯器。在默認(rèn)情況下，封裝子系統(tǒng)不使用圖標(biāo)。 子系統(tǒng)封裝編輯器下圖為晶閘管三相交流調(diào)壓器子系統(tǒng)封裝圖如下所示： 三相交流調(diào)壓器子系統(tǒng)封裝圖圖中，Ua，Ub，Uc分別連接三相交流電源的三相，P連接從脈沖觸發(fā)器出來的觸發(fā)脈沖，輸出a，b，c分別連接交流電動機的A，B，C 輸入[4]。 附加模塊（Extras Control Blocks）子模塊6脈沖觸發(fā)器需要三相線電壓同步，所以同步電源的任務(wù)是將三相交流電源的相電壓轉(zhuǎn)換成線電壓。其中，模塊庫中有兩個異步電動機模型，一個是標(biāo)幺值單位制（PI unit）下的異步電動機模型，另一個是國際單位制（SI unit）下的異步電動機模型，本設(shè)計中采用后者。分別對其進行參數(shù)設(shè)置如下所示[6]：（1）繞組類型（Rotor type）: 轉(zhuǎn)子類型列表框，分別可以將電機設(shè)置為繞線式（Wound）和鼠籠式（Squirrel－cage）兩種類型。 控制電路的建模和參數(shù)設(shè)置交流調(diào)壓系統(tǒng)的控制電路包括：給定環(huán)節(jié)、速度調(diào)節(jié)器、限幅器、速度反饋環(huán)節(jié)等。其它設(shè)置為默認(rèn)值。具體方法是分別設(shè)置這些參數(shù)的一個較大和較小的值進行仿真，弄清它們對系統(tǒng)性能影響的趨勢，據(jù)此逐步將參數(shù)進行優(yōu)化。根據(jù)題目要求，通過不斷地試驗，最后設(shè)定限幅器的參數(shù)值為[12]：最大值（Upper limit）：400最小值（Lower limit）：0 系統(tǒng)仿真參數(shù)的設(shè)置在MATLAB的模型窗口下打開“simulink”菜單，進行“simulink parameters”設(shè)置，點擊“simulink parameters”菜單后，得到仿真參數(shù)對話框，： 系統(tǒng)仿真參數(shù)的設(shè)置由于系統(tǒng)的多樣性，沒有一種仿真算法是萬能的。在此論文中，我Stop time們設(shè)置Stop time為默認(rèn)值為30[4]。當(dāng)建模和參數(shù)設(shè)置完成后，即可開始進行仿真。本文采用示波器觀察輸出結(jié)果。示波器數(shù)尺結(jié)果如下：。最終可以得到如下結(jié)論：（1） ，系統(tǒng)反應(yīng)速度比較快，上升時間比較短。4 結(jié)論交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)具有線路簡單，價格便宜，使用維修方便等優(yōu)點，所以在實際的工程中得到廣泛的應(yīng)用。造成系統(tǒng)的工程設(shè)計方法與仿真實驗之間有差距的原因總結(jié)如下：（1）工程設(shè)計方法在設(shè)計過程中做了很多近似的處理，而這些簡化處理要在一定的條件下才
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