同步电动机群单机异步起动仿真研究

信息工程学院基于Matlab的三相异步电动机起动、调速和制动特性仿真摘要：异步电动机目前在日常生活中已得到广泛应用，其主要特点为结构简单、运行可靠、效率较高和成本较低。

为使其应用更加广泛且性能更加完善，有必要对其最基本的起动、制动和调速性能进行深入研究。

而随着电机研究的不断深入，仿真就成为对其进行研究的一个重要手段，其中Matlab软件以其方便、高效、直观的特点，广泛应用于异步电动机的仿真研究，方便快捷且节约资源，为解决一些复杂问题带来了极大的方便。

本文通过Matlab软件进行仿真，研究异步电动机起动、调速和制动的各种方法，以找到提高其性能的途径，并通过与理论相对比，验证了本文模型的有效性和正确性。

关键词：Matlab；仿真；异步电动机Simulation for Start-up ,Speed Control and Braking Character of Three-phase Asynchronous Motor Based onMatlabAbstract:Asynchronous motor has been widely used in our daily life at present, the main characteristics of simple structure, reliable operation, high efficiency and low cost. In order to make its application more widely and performance will be improved, it is necessary for the most basic starting, braking and speed regulating performance for further research. And with the research of motor, the simulation has become an important means to study, the Matlab software, with its convenient, efficient and intuitive features, are widely used in the simulation research of asynchronous motor is convenient and save resources, to solve some complex problems has brought great convenience.Based on the Matlab software simulation, the asynchronous motor starting, speed and braking methods, in order to find ways to improve its performance, and compared with the theory, proves the correctness and the effectiveness of the model. Key words:Matlab; simulation; asynchronous motor1 设计目的和意义1.1 概述在科学技术发展迅速的当今社会，电机已经成为生活中必不可少的一部分，为人们的生产生活提供了极大的方便。

磁路结构复杂、电感参数计算困难
磁路法难以对电机起动性能进行 精确设计
2
解析法所得典型LSPMSM平均转矩-转差率曲线
• Ta：异步转矩 • Tb：磁阻负序分量转矩 • Tg：发电制动转矩 • Tav：总平均转矩 • 理想条件下转矩-转差率曲线忽略
磁路饱和、磁场谐波和集肤效应的 影响，为一光滑曲线。
• 2.通过进行大转动惯量，空载起动仿真，得到LSPMSM瞬态转矩-时间曲线Tt，对该曲线进行多形式拟合得到平滑曲线，从平滑曲线上读取最小转矩 Tmin
• 3.通过固定负载转动惯量，在一定范围内参数化负载转矩，得到临界牵入 同步J-TL曲线上的一点，进而可求得整条曲线同步电动机 起动性能仿真计算
异步起动永磁同步电动机(LSPMSM)的特点
LSPMSM起动性能设计难点
异步电动机
降压起动
限制起动电流
异步起动永磁同步电动机，由于：
异步转矩与U2成正比
发电制动转矩导致低转速时最小转矩
全压起动
转子槽型的优化设计
提高起动转矩 降低起动电流
提高起动品质因数
2
2.5
TL/Tn
J
21
设置一定负载转动惯量，并对负载转矩进行参数化扫描
22
设置负载转动惯量为1.5倍电机自身惯量，对负载转矩进行参数 化扫描，当负载转矩为-6.25Nm时，电机刚好可牵入同步
• 带1.5倍自身转动惯量、不同负载起动过程转速-时间曲线n-t
23
总结
• 1.通过对电机的堵转状态进行瞬态场仿真，得到LSPMSM的起动转矩Tst和起 动电流Ist
10
参考堵转试验标准，选取转子d轴与定子A相绕组轴线对齐时为第一个起动点，对于2极电机，

永磁同步电动机异步起动过程分析永磁电机专题永磁同步电动机异步起动过程分析白增程韩雪岩唐任远沈阳工业大学特种电机研究所,沈阳 110023摘要作为衡量同步电动机性能的一个重要要指标,永磁同步电动机的起动性能的研究也越来越多地受到人们的关注.基于上述考虑,本文针对永磁同步电动机的异步起动过程,通过运动方程和电磁场计算两种法进行了仿真研究,并通过试验,对比验证了仿真结果。

关键词:永磁同步电动机;异步起动;电磁场Research on Performences of PermanentStarting-up MagnetMotorsSynchronousBai HanZengcheng Xueyan Tang Renyuanof Research Institute of El ectri c 1 10023ShenyangUniversity Technology Special Machines ,ShenyangAbstract As the motorimportant synchronous performance major index,permanent magnet motor research also more and more receives attention. synchronous start ing performance many people’SBased on the above article in view of motor line ?startconsi derat ion,thi spermanent magnet synchronoustwokind of law the motion the to conduct theand fieldprocess,calculated through equation electromagnetic。

simulation the use contrast has confirmed the simulation resul t . research,andthrough experiment ,thewords z fieldKey permanent magnet synchronous motor:line?start ;electromagnetic 响,但缺乏试验对比。

运动控制综合实验异步电机仿真模型建立、仿真及SVPWM的研究与MATLAB仿真摘要对异步电动机的数学模型进行综合分析，分析异步电动机按两相静止和转子磁场定向分解的数学模型，然后用Matlab/Simulink 仿真软件包括建立异步电动机仿真模型，并给出仿真结果。

以电机基础理论为出发点，针对SPWM电压利用率低，谐波多和一般空间电压矢量SVPWM（space vector pulse width modulation）结构模糊复杂的缺点，本文通过用MATLAB/simulink平台自行设计的模块，搭建了整套SVPWM系统，并且通过仿真验证了整套系统的正确性和简单易行。

关键词：Matlab/Simulink 异步电动机状态方程空间电压矢量 SVPWM SPWM目录摘要 (II)目录 (III)引言.......................................................错误！未定义书签。

1 异步电动机动态数学模型....................................-2 -1.1电压方程..............................................-2-1.2磁链方程..............................................-3-1.3转矩方程..............................................-5-1.4运动方程..............................................-6-2 坐标变化和变换矩阵........................................ - 7 -2.1三相--两相变换（3/2变换）.............................-7 -3 异步电动机仿真............................................ - 8 -3.1异步电机仿真框图.......................................-8-3.2异步电动机的仿真模型 (8)4 异步电机仿真模型仿真结果................................. - 17 -5 SVPWM技术原理 (19)5.1 SVPWM调制技术原理 (19)5.2 SVPWM算法实现 (21)6 SVPWM建模与仿真 (24)6.1 SVPWM仿真模块图 (24)6.2仿真结果 (34)参考文献 (37)引言随着电力电子技术与交流电动机的调速和控制理论的迅速发展,使得异步电动机越来越广泛地应用于各个领域的工业生产。