Matlab-Simulink 双馈电机的建模与仿真

摘要

从双馈电机的基本工作原理出发，分析双馈电机调速的特点，引入矢量控制技术，进行坐标变换，得出双馈电机同步坐标系上的数学模型。熟悉并应用Matlab 软件中的 Simulink 仿真工具，用 Matlab 建立双馈电机仿真型，对双馈电机起动性能进行分析。确定双馈电机调速时的矢量控制策略即转子电流定向的矢量控制。在进行定子磁场定向后，保持转子电流与定子磁链相互垂直，进行转子电流定向。试验证明双馈电机调速系统具有动态性能好、调速范围广等优点，具有良好的工业应用前景。

关键词：双馈电机  矢量控制  仿真模型 

  摘要3

第1章 绪论5

1.1 双馈电机的技术优势5

1.1.1 在现代交流调速系统中应用的优势5

1.1.2 在电力工业中的应用优势6

1.2 双馈电机的工业应用前景6

1.3 需解决的技术问题6

1.4 本文研究的主要内容7

第2章 矢量控制技术及双馈电机的数学模型8

2.1 矢量变换规律8

2.1.1 坐标变换的基本思路8

2.1.2 三相-两相变换(3/2 变换)9

2.1.3 两相-两相旋转变换(2s/2r 变换)12

2.1.4 直角坐标-极坐标变换(K/P 变换)13

2.2 双馈电动机的数学模型14

2.2.1 双馈电动机的多变量非线性数学模型14

2.2.2 双馈电机在两相坐标系上的数学模型17

2.3 矢量控制系统的基本思路21

2.3.1 坐标转换结构图21

2.3.2 矢量控制系统22

第3章 双馈电机性能的仿真分析24

3.1 功率流程看双馈电机调速24

3.2 双馈电机仿真计算的数学模型24

第4章 双馈电机矢量控制系统及仿真26

4.1 双馈电机转子电流定向26

4.2 双馈电机的定子磁场定向26

4.3 实现磁场定向后，双馈电机内部各变量之间的关系27

4.4 双馈电机转子电流定向矢量控制调速系统的实现及仿真28

4.4.1 双馈电机转子定向矢量控制调速系统的实现28

4.4.2 双馈电机矢量控制调速系统的仿真32

结论35

参考文献36

致谢37