三相异步电机仿真模型

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1、.基于MATLAB的三相异步电动机的软起动仿真与特性的研究文：刘洋　　　来源：九洲电气　　　发表时间：2010-09-1914:38:58　浏览量：1728【摘 要】：对三相异步电动机的起动特性进行了分析，选用MATLAB作为仿真软件，并提出了软起动措施，设计方案合理，在很大程度上改善了电机的性能，实用性很强。【关键词】：MATLAB、异步电机、软起动Abstract:Thisarticleanalysesthestart-upcharacteristicofthree-phaseasynchrono

2、usmotor,usingMATLABassimulatingsoftware,proposethesoftstartingway.Practicalresultshows,thedesigningprojectisreasonable,improvingtheperformanceofthethree-phaseasynchronousmotortoaconsiderabledegree,withhighreliabilityandgoodpracticability.Keywords:MATLAB

3、、asynchronousmotor、softstarting1引言普通异步电动机直接起动电流达到额定电流的6--7倍，起动转矩能达到额定转矩的1.25倍以上。它在电网条件（电机启动时的电网压降小于10%）和工艺条件（启动转矩满足）允许的情况下，可以直接启动。但过大的启动电流给电机和电网造成了极大的危害。电机启动电流达到额定电流的6--7倍时，线圈发热量是电机在正常运行时的36--49倍。过高的温度、过快的加热速度、过大的温度梯度和电磁力，产生了极大的破坏力，缩短了定子线圈和转子铜条（特别是转子常利用

4、趋肤效应现象，降低启动电流，转子铜条在启动时，表面的温度达到350℃以上）的使用寿命。2异步电动机起动工程原理分析异步电动机运行过程是一个高阶非线性、强耦合的多变量系统，对其进行起动性能的仿真分析，不可避免地要进行矩阵的积分运算。传统的计算机编程语言，如fortran、C语言编出的程序冗长，调试费时，大部分时间和精力都花在矩阵的处理和图形生成上。虽然可以用Pspice来实现电子电路仿真，但由于其传递函数不足，因而在涉及复杂算法的仿真中（如电气传动系统）许多环节都要用简化传函表示，不但忽略了许多重要环节

5、，而且仿真精度不高，而被誉为第四代计算机语言的Matlab，是以不定维矩阵运算为基础的科学计算软件，它很好地解决了矩阵的各种运算和图形处理，并提供了丰富的、常用的内部函数和各种仿真算法，提高了仿真精度。本文根据其上述特点并利用它的simulink仿真工具建立了一个通用的电机动态仿真模型，并把它应用到异步电动机起动过程的分析中，对电机的设计和防护具有较高实用价值。.页脚.....在研究异步电动机起动特性时，文献给出了异步电动机在同步恒速旋转系统下的数学模型，该模型能真实地反映电机内部的实际物理过程：3异

6、步电动机在,,坐标系统下的数学模型（1）定子方程为：  （2）转子方程为：  式中,分别代表轴，轴；下标1，2分别代表定子和转子；代表转子相对于轴，轴的旋转电角速度；,,分别代表电压、电流、磁链；,分别代表定、转子电阻。（3）定子磁链方程为:   （4）转子磁链方程为：  式中：,分别为定、转子自感；为定、转子间互感。（5）电磁转矩方程为：式中为电机极对数；为电磁转矩（6）运动方程为：式中为负载转矩为电机转动惯量；为电机电角速度。.页脚.....4异步电动机Simulink仿真模型的建立4.1异步电动

7、机的直接起动仿真模型使用Simulink建立三相异步电机的直接起动仿真模型，测取三相异步电机直接起动过程中的转速、电磁转矩和电枢电流的变化规律。其仿真模型包括三相异步电动机模块（AsynchronousMachine）、电源模块（Powersource）、断路器模块（Circuitbreaker）和测量模块（Machinemeasurements）等。电动机参数为：150kw，400v，50Hz，1487rpm。图1：三相异步电动机直接起动时的仿真波形                         

8、     图1三相异步电动机直接起动时的仿真波形 图2、图3、图4、图5为三相异步电动机直接起动时转速、电磁转矩、定子电流、转子电流的波形。.页脚.....                                          图2电机直接起动转速波形                     图3电机直接起动电磁转矩波形.页脚.....                   图4电机直接起动定子电流波形                    图