第三章以控制异步电机为例，介绍了基于矢量控制的异步电机变频调速系统设计，详细 讲解了矢量控制理论的基本原理和坐标变换的计算方法，并在此基础上推倒出在不同坐标系 下的异步电机数学模型及其等效电路，最后介绍了磁链观测器的实现方法。

第四章主要介绍了电压空间矢量脉宽调制技术（SVPWM），详细分析了它的基本控制思 想，算法的实现并与正弦脉宽调制技术（SPWM）进行了对比，最后提出建立基于SVPWM 的改进型矢量控制调速系统。

第五章利用Matlab软件，以笼型异步电机作为控制对象建立了矢量控制调速系统和基于 SVPWM的改进型矢量控制调速系统，并介绍了系统主要模块的建立方法，最后对仿真结果 进行了分析总结。

结论 对本次研究的成果进行了总结并提出了研究过程中存在的缺陷，最后对今后的学习 方向作出展望。

2 异步电机基本理论

2。1 异步电机的用途和分类

异步电机在工农业领域中都有十分普遍的运用，大到工业重型机械设备，小至民用电器 都有异步电机的身影，一般常用作电动机。其特点是结构简单，易于维护和制造，成本低廉 且运行可靠度高，有效使用期限长。缺点是运行时必须要从电网中吸取滞后的无功功率，这 将会造成电网的功率因数变小。因此，对于单机容量大且转速恒定的场合，一般会采用功率 因数可调的同步电机。

从转子结构上讲，异步电机可以分为绕线型和笼型两大类。其中绕线型异步电机的转子 绕组为三相对称绕组，绕组的三条引线还会通过集电环用一套电刷装置引出，可以用来串接 电阻以改善电机特性；笼型异步电机的转子绕组则是将每根导线的两端均做短路连接，形成 一个自身短路的绕组。文献综述

2。2 异步电机的工作原理

异步电机的工作原理是建立在电磁感应理论基础上的，将三相异步电机的定子绕组接入 到三相对称的电源系统中，将会在电机内部形成轨迹为圆的旋转磁动势波，进一步生成圆形 的旋转磁场。转子导条和旋转磁场之间由于存在着相对运动而会产生感应电动势，并且由于 导条是短路连接构成了回路，因此导条中便会流过感应电流，通电导条由此会受到安培力作 用并驱动转子旋转起来。

由以上理论分析可知，转子转速始终不可能与磁场转速相同，这是由异步电机的工作原 理所决定的，同时这也是异步电机需要汲取无功功率的内在原因。在电动机稳定运行状态下， 转子转速始终略低于同步转速。两者间存在如下关系：

在式（2-1）中，s 是转差率，n 是转子转速，n0 是同步转速，f 是定子电动势频率，P 是 极对数。

2。3 异步电机的稳态等效电路来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*

利用等值电路可以将电机的电磁问题转化为电路问题，从而简化对电机的结构分析，并 能直观得到电机定、转子间的电压、电流的关系。由于定、转子间存在转差功率，所以要想 得到异步电机的稳态等效电路，首先需要将转子侧各量折合到定子侧以实现所有量值的统一， 同时还要对转子频率进行折算以达到频率的统一。所有电气参量是基于功率不变的原则进行

折算的，这种折算的实质是将转子转动的异步电机等效为转子静止的异步电机，即实现动态 向静态的等效。由此可以得出三相异步电机的 T 型稳态等效电路