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Matlab有转矩环的交流电机调速系统设计(2)

时间:2018-06-06 18:51来源:毕业论文
4.1 电动机模型 20 4.1.1 三相逆变器 20 4.1.3 交流电机测量模块 21 4.1.4 闭环调节器仿真模型 21 4.2 仿真波形 21 4.2.1 系统仿真模型 21 4.2.2 转速响应 24 4.2.3三相电


4.1 电动机模型    20
4.1.1 三相逆变器    20
4.1.3 交流电机测量模块    21
4.1.4 闭环调节器仿真模型    21
4.2 仿真波形    21
4.2.1 系统仿真模型    21
4.2.2 转速响应    24
4.2.3三相电流波形    24
4.2.4 电动机输出转矩    25
4.2.5 经2r/3s 变换的三相电流给定波形    25
4.2.6 定子磁链轨迹    25
4.3 实验分析    27
致谢    28
参考文献    29
1.绪论
1.1交流电机发展简介
    交流电机特别是鼠笼异步电机,由于结构简单、制造方便、价格低廉,而且坚固耐用、惯量小、运行可靠、很少需要文护,在工农业生产中得到了广泛的应用。但是交流电机调速比较困难,早起的应用是调压调速,电磁转差离合器调速,绕线式异步电机转子串电阻调速,30年代提出了绕线式异步电机串级调速的方法。另一类调速方法是调节电机旋转磁场的同步速度,这是一种高效的调速方法,可以通过变级或变频来实现,其中变极调速只能是有极调速,应用场合有限。
交流电机高效调速方法的典型是变频调速,它既适用于异步电机。也适用于同步电机。交流电机采用变频调速不但能实现无极调速,而且根据负载的特性不同,通过适当调节电压和频率之间的关系,可使电机始终运行在高效区,并保证良好的动态特性。交流变频调速系统在调速时和直流电机变压调速系统相似,机械特性基本上平行上下移动,而转差功率不变。同时交流电机采用变频起动更能显著改善交流电机的起动性能,大幅度降低了电机的起动电流,增加起动转矩,所以变频调速是一种理想的交流电机调速方法。
1.2  交流电机调速系统
交流调速系统可以归纳出三类调速方法:变极对数p的调速、变转差率s的调速及变电源频率f1的调速。原始的分类方法有:1)变极调速;2)变s调速:调压调速、绕线式异步电机电动机转子串电阻调速、绕线式异步电动机串级调速、电磁转差离合器调速;3)变频调速。
交流调速系统在工业上的四大应用:1)以节能为目的,改恒速为调速的交流控制系统,如由交流电动机拖动的水泵、风机、压缩机、等其用电量占工业总用电量50%以上。通过调速来改变风量或流量,节能效果是非常可观的。且风机、水泵对调速性能的要求不高,容易实现。2)高性能交流调速系统:20世纪80年代中后期,随着矢量控制技术的实用化,是交流调速产品的性能达到了直流调速的水平。从此交流调速便步入了高性能传动领域,如用于数控机床、机器人及轧钢机等。3)特大容量、极高转速的交流调速系统:直流电动机受换向器的限制,其容量转速积不超过10000000kw•r/min。而交流电机不受此限制,其转速可达钟几万转。交流调速在高速电梯上也有很好的应用实例。4)取代热机、液力、气动控制的交流调速系统:世界石油资源的衰竭,环境污染促使交流电动机车辆、电力机车牵引的发展。
1.3 交流电机的发展趋势
据统计,电机类的耗电量占企业总用电量的70%以上,因此电机节能对国家经济具有重要的意义,电气传动及其自动化技术是电气技术的重要组成,电力传动的技术发展水平也体现了国家科技水平的重要方面。应用变频调速技术对电机进行节能技术改造,可以有效的节约电量,取得很好的经济效益。20世纪60年代以前的调速系统以直流机组及晶闸管构成的直流V-M系统为主。随着80年代IGBT等新型电力电子器件及微机控制技术的发展,及以矢量控制为代表的各种交流调速理论的发展,也伴随着人们为解决能源危机的巨大科研投入,交流调速技术得到迅速发展。交流调速系统其结构简单、功率大、坚固耐用、惯量小、矢量控制等高性能控制动态响应好、效率高、性价比高、高精度等特点,是目前应用最广泛且    最有发展前途的调速方式,在传动系统上占据了主导地位,在工业应用中远远超过了直流电机调速系统的应用,并有逐渐取代直流电机调速的趋势。 Matlab有转矩环的交流电机调速系统设计(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_17090.html
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