matlab异步电动机转速,转速闭环恒压频比异步电机调速系统 MatlabSimulink 仿真.pdf...

(电力传动调速控制综合实验大作业)

转速闭环恒压频比异步电机调速

系统Matlab/Simulink 仿真

学院/ 系： 电信学院电气工程系

姓名： 甘义良

学号： 1140319082

任课教师： 乔树通

2014 年12 月

一、仿真系统介绍

1)整体仿真图

图1 整体仿真图

本仿真采用了离散仿真方式，仿真步长是5e-6s，仿真算法是ode3 (Bogacki-Shampine)，

仿真时长是1s。

2 )详细介绍各个子模块，功能以及参数

异步电机电源是220V 有效值的三相交流经二极管桥式整流后接大电容稳压输出稳定直

流电压。电容参数是C1=C2=2F，电机参数如下图所示：

图2 电机参数

控制过程为：给定50Hz 电压频率，即1500r/m 的转速，与实际转速的差值经PI 调节器

之后加上实际转速，作为目标转速，通过Matlab 函数给定U-f 曲线。控制框图如图3 所示。

图3 转速闭环控制过程

二、系统的性能

1)机械特性

图4 机械特性

根据电机参数，编写了计算电机转矩的函数M 文件：

function [T,Tmax,nmax] = AsynchronousComput( U,fn,Rs,Ls,Rr,Lr,Lm,np,n )

c=1+Ls/Lm;

Xs=2*pi*fn*Ls/np;

Xr=2*pi*fn*Lr/np;

Xs=2.43;

Xr=4.4;

Rs=1.33;

Rr=1.12;

Ns=60*fn/np;

Smax=0;

Tmax=0;

Smax=c*Rr/sqrt(Rs^2+(Xs+c*Xr)^2);

nmax=(1-Smax)*1500;

Tmax=3*U^2/((2*pi*fn/np)*(2*c*(Rs+sqrt(Rs^2+(Xs+c*Xr)^2))));

for i=1:750

T(1,i)=(3*U^2*Rr/((Ns-n(1,i))/Ns))/(((Rs+c*Rr/((Ns-n(1,i))/Ns))^2+(Xs+c*Xr)^2)*2*pi*fn/np);

i=i+1;

end

end

在matlab 的workspace 中键入命令：

>> n=1:2:1500;

>>[T,Tmax,nmax] = AsynchronousComput( 220,50,0.635,0.004,0.816,0.002,0.06931,2,n );

>>plot(T,n)

Tmax =

51.17

nmax =

1259

2 )起动过程

图5 电机转速

图6 电机转矩

图7 稳定后最后50ms 电机转矩

图8 稳定后最后50ms 定子三相电流

图9 稳定后最后50ms 定子相电压

图10 稳定后最后50ms 定子线电压有效值

图11 整个启动过程中直流侧电压

图12 最后50ms 二极管电压和电流

图13 最后50ms 电容电压和电流

图14 最后50ms 整流器输出电流和逆变器输入电流

3 )稳定运行时谐波特性

图15 整流侧相电压和相电流

图16 整流侧电压谐波分析

图17 稳定后最后50ms 整流侧电流谐波分析