MATLAB异步电机矢量控制变频调速系统的研究

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摘要：在过去的几十年里，直流电动机调速系统被大家广泛应用，但是在使用中也发现了很多局限性的问题，而后人们经过逐渐的改革与创新，开始使用交流异步电动机的变频调速。考虑到相对恒压频比控制和直接转矩控制在很多性能上不能满足用户的需要，所以文中采用的是矢量控制。在研究的过程中建立了关于异步电动机的数学模型。经过研究发现异步电机矢量控制系统较其他系统而言动态性能和低速机能好、调速范围宽。最后利用MATLAB软件工具箱SIMULINK对磁链闭环控制系统进行仿真，给出了仿真结果，并对结果进行了分析。54127

毕业论文关键词：异步电动机,矢量变换,变频调速,SIMULINK

Abstract：In the past decades, speed control system of DC motor is widely used, but a lot of the limitations of the problems found in the use of people, and then after the reform and innovation gradually, begin to use AC asynchronous motor variable frequency speed regulation. Considering the relatively constant ratio of voltage and frequency control and direct torque control is not in a lot of performance to meet the needs of users, so the paper is used in vector control. During the research process, the mathematical model of asynchronous motor is established. Through the study found that the induction motor vector control system with other system dynamic performance and low speed performance, wide speed range. Finally, using the software MATLAB toolbox of SIMULINK to simulate the flux feedback control system, the simulation results are given, and the results are analyzed.

Key Words: asynchronous motor，vector control，variable frequency, SIMULINK

1 引言 4

1.1 异步电机矢量控制变频调速系统研究目的和意义 4

1.2 异步电机矢量控制变频调速系统的现状与发展 4

2 矢量控制系统 6

2.1 矢量控制系统的原理 6

2.2 转差频率矢量控制 7

2.3 气隙磁场定向矢量控制 7

2.4 定子磁场定向矢量控制 8

2.5 转子磁场定向矢量控制 8

2.6 异步电动机数学模型建立 9

2.7 转子磁场定向异步电动机矢量控制基本原理 12

2.8 矢量控制的概念和基本思想 13

3 矢量控制系统仿真研究 18

3.1 MATLAB／SIMULINK简介 18

3.2 异步电动机直接矢量控制在MATLAB／SIMULINK下的模型 19

3.3 异步电动机的重要子模块模型 20

3.4 系统仿真结果和分析 22

结论 25

参考文献 26

致谢 28

1 引言

1.1 异步电机矢量控制变频调速系统研究目的和意义

一般来说我所研究的交流电动机无非就是同步的和异步的。异步电机它的转子转速不仅仅与电源的供电频率有关，还与负载大小有关系。异步电机仅供给定子励磁，转子电流和励磁则是依托定子磁场的感应而来的。在一般情况下，异步电动机是多电机运行。但与同步电机相比，异步电机的调速性能好。但是异步电动机需要从电网吸收滞后无功，从而会使电网的功率因数恶化。虽然有以上的一些缺点，但是它的优点还是被大多数人所看好的。异步电机关于直流电机具备布局单一，制造便捷，运转可靠，坚固耐用，价格便宜，易于维护等明显的长处，因而在工农业，交通运输，国防等领域中得到广泛的应用。异步电动机是电力拖动体系中的一种特别重要的机电能量改变装配和执行机构。