【文章內(nèi)容簡介】 模塊就可在模擬運行時看到模擬結(jié)果。進一步，可以改變其中的參數(shù)同時可以立即看到結(jié)果的改變，仿真結(jié)果可以放到 MATLAB工作空間來做后處理和可視化。 模型分析工具包括線性化工具和微調(diào)工具，它們可以從 MATLAB命令行直接訪問，同時還有很多 MATLAB的 toolboxes中的工具。因為 MATLAB和 Simulink是一體的，所以可以仿真，分析，修改模型在兩者中的任一環(huán)境中進行。 小結(jié) 綜上所述，利用 MATLAB 來仿真同步 電機的運行情況，可以幫助研究者更好更方便的了解同步電機的特性，以便進一步改善其效率。 杭州電子工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 6 頁 第 2章 同步電機基本原理 理想同步電機 理想同步電機假設(shè) 眾所周知，由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，同步電機可分為隱極機和凸極機兩類。以下的研究對象像都是凸極機。 同步電機的主要特點是：定子有三相交流繞組，轉(zhuǎn)子為直流勵磁。 將電機結(jié)構(gòu)簡化后，電機內(nèi)部的磁場分布和相應(yīng)的感應(yīng)電勢的變化規(guī)律仍相當復(fù)雜，如步采取一定的假設(shè)，仍難以對它們的運行方式作定量分析。這些假設(shè)是： （ 1） 電機鐵芯不飽和。這一假設(shè)不僅意味磁場和各繞組電流間有線形關(guān)系，也使在確定空 氣隙合成磁場時有可能運用疊加原理。 （ 2） 電機有完全對稱的磁路和繞組。這一假設(shè)包含以下幾方面：定子三相繞組完全相同，空間位置彼此相隔 2/3π電弧度；轉(zhuǎn)子每極 的勵磁繞組完全相同；阻尼條的設(shè)置對稱于正、交軸。 （ 3） 定子三相繞組的自感磁場，定子與轉(zhuǎn)子繞組間的互感磁場，沿空氣隙按正弦律分布。這一假設(shè)表示略去所有的諧波磁勢、諧波磁通和相應(yīng)的諧波電勢，也略去諧波磁場產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。 滿足上列假設(shè)條件的同步電機，稱為理想同步電機。以下的分析都以理想同步電機為前提。而時實踐證明，按理想同步電機條件的分析、計算所得，誤差在允許范圍內(nèi)。 abc/dq 模型的建立 建模背景 因為對于具有阻尼條的凸極機，由于空氣隙旋轉(zhuǎn)磁場總可以分解為兩個軸線與轉(zhuǎn)子正，交軸重合的脈動磁場，因此模型得以建立。 取定子各相繞組軸線及其磁鏈的的正方向， dq 軸線的正方向，勵磁繞組以及正交軸阻尼繞組磁鏈的正方向，如圖 （ 2－ 1）所示，定子各相繞組電流產(chǎn)生的磁通方向與各該相繞組軸線的正方向相反時，這些電流為正值。換言之，定子各相正值電流將產(chǎn)生各該相負值磁鏈。轉(zhuǎn)子各繞組電流產(chǎn)生的磁通方向，與正軸杭州電子工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 7 頁 或交軸正方向相同時，這些電流為正值。即，正值轉(zhuǎn)子電流將產(chǎn)生正值轉(zhuǎn)子繞組磁鏈。 braxis bsaxis kqaxis araxis asaxis k daxes csaxis r? craxis 圖 2－ 1 定 子 、轉(zhuǎn)子各相的旋轉(zhuǎn) d， q 坐標定位 按圖 2－ 1 的電磁量取向即可列出如下的同步電機電壓方程和磁鏈方程： 電壓方程： abc rabc rrabc rabc sabc ssabc s pirv pirv ???? ?? （ 21） 其中， p 為求導算子，即 p =d/dt， v 為各繞組電壓， i 為各繞組電流， r 為各繞組電阻， ? 為各繞組合成磁鏈， ?????????????????????????????????csbsasa b c scsbsasa b c scsbsasa b c siiiivvvv????, (22) ?????????????????????????????????crbrara b c rcrbrara b c rcrbrara b c riiiivvvv????, (23) 定義 f 為電流，電壓，磁鏈的共同變量，則有 杭州電子工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 8 頁 )(31)](23)(21[32csbsascsbscsbsasa b c sffjfffjffif???????? (24) 將 abc 模型轉(zhuǎn)換為 dq 模型可更方便地研究， abc 軸上的變量轉(zhuǎn)變成 dq 軸上的轉(zhuǎn)換如下： ?????????????????????? 3)5(2 ][31 2)5(2 )]32s i n ()32s i n (s i n[32 1)5(2 )]32c o s ()32c o s (c o s[320 csbsasscsbsasdscsbsasqsffffffffffff??????????(25) 定義 3/2?jea? ，將（ 251）－ j（ 252）可得 .][ ][322)3/2()3/2(a b c sjcsbsasjjcsjbsjasdsqsq d sfefafafeefefefjfff??????????????????????? (26) 同理， ab c rjcrbrarjqd r fefafafef rr )(2)( ][32 ???? ???? ???? (27) 定義 ?????????????????????????????????????????lrlrrsrrrsabcrabcrrsLLNNrrNNffNN22 (28) 其中， Ns， Nr分別為定子和轉(zhuǎn)子的匝數(shù) 則有 ]))[(()(])[()(q dsmq drmlrrq dsmq drmlrq drrq drq drmq dsmlsq drmq dsmlsq dssq dsiLiLLjipLipLLirviLiLLjipLipLLirv??????????????????????????(29) 杭州電子工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 9 頁 定子方程： ?????????????????dtdirvdtdirvdtdirvssssdsqsqssqsqsdsdssds000??????? (210) 其中 ??????????????slssqrqsmqslsqsdrdsmdslsdsiLiiLiLiiLiL00)()(??? (211) 轉(zhuǎn)子方程： ?????????????????????????????????dtdirvdtdirvdtdirvrorrordrrqrqrrqrqrrdrdrrdr0)()(????????? (212) 其中 ???????????????????????rlrrqrqsmqrlrqrdrdsmdrlrdriLiiLiLiiLiL00)()(??? (213) 在大多數(shù)情況下，中樞電流不存在。這種情況下中性軸分量上的電壓 sv0 和 rv0? 恒等于 0，解方程很容易，因此剩下的四個方程可以表示為一個矩陣 [2] ???????????????????????????????????????????????????????????????qrdrqsdsrrrrmmrrrrrmrmmmsssmmsssqrdrqsdsiiiipLrLpLLLpLrLpLpLLpLrLLpLLpLrvvvv.)()()()(????????????(214) 以上即為同步電機數(shù)學模型。 杭州電子工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 10 頁 杭州電子工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 11 頁 第 3章 仿真系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)對象 本次研究對象為典型的 5 馬力（ ），三相三線， 230V，