三相异步电动机的建模与仿真

摘要

随着电力电子变流技术和交流电机控制理论的发展，出现了许多新型变流装置和交流电机调速控制方法。众所周知，交流异步电动机本身是一个非线性、强耦合的对象，再加上在变流装置的非正弦供电条件下运行，使经典的交流电机理论和传统的控制系统分析方法不能完全适当于现代交流调速系统。采用计算机仿真方法来分析研究交流电机及其调速系统是解决这类工程问题的一种有效工具。MATLAB语言是目前国际上流行的一种演算纸式的编程语言，它具有强大的矩阵分析与运算功能，并且是一个开放的环境。其中SIMULINK就是为MATLAB开发的一种优秀的控制系统仿真工具软件，它具有模块化、可重载、可封装、面向结构图编程及可视化等特点，可大大提高系统仿真的效率和可靠性。

采用MATLAB/SIMULINK软件包，实现异步电动机动态数学模型的仿真，构造出两静止坐标系α、β系统中基于MATTLAB环境的异步电动机数学模型，研制了电机实时仿真系统，并对仿真系统的软硬件进行了说明。通过对异步电动机动态过程的仿真，验证了模型的可行性，实用性与准确性。

关键词　异步电机 建模 仿真 MATLAB/SIMULINK 

目录

摘要I

目录1

第1章 简介3

1.1课题研究的意义3

1.2交流调速的发展和现状3

1.3本论文的主要工作4

第2章 异步电动机的学模型分析5

2.1 异步电动机的三相数学模型5

2.2 异步电动机三相动态模型的数学表达式5

2.2.1电压方程5

2.2.2磁链方程6

2.2.3运动方程6

2.2.4转矩方程6

2.3 坐标变换7

第3章 异步电动机在静止坐标系α、β下的数学模型8

3.1 电压矩阵方程8

3.2 磁链方程8

3.3 电磁转矩方程8

3.4 两种二相静止坐标系下的数学模型8

3.4.1 电压方程9

3.4.2磁链方程9

3.4.3转矩方程9

第4章 空间电压矢量控制原理10

4.1 三相合成矢量10

4.2 空间矢量表达式10

4.3 电压与磁链空间矢量的关系11

4.4 SVPWM原理11

4.5 期望电压空间矢量的合成13

4.6 SVPWM的实现14

4.6.1电压空间矢量所在扇区的确定14

4.6.2零矢量的实现方法15

4.7 本章小结16

第5章 Matlab/Simulink 仿真17

5.1 Matlab/Simulink 仿真平台简介17

5.2 三相交流异步电机模17

5.3 模型参数设置21

5.3.1仿真结果21

5.4 SVPWM控制模型23

5.4.1系统仿真图23

5.4.2仿真结果25

第6章 总结27

参考文献28

致谢29