基于MATLAB的异步电机VVVF调速系统仿真Word文档下载推荐.doc
- 文档编号:15407709
- 上传时间:2022-10-30
- 格式:DOC
- 页数:52
- 大小:845KB
基于MATLAB的异步电机VVVF调速系统仿真Word文档下载推荐.doc
《基于MATLAB的异步电机VVVF调速系统仿真Word文档下载推荐.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于MATLAB的异步电机VVVF调速系统仿真Word文档下载推荐.doc(52页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
Theprincipleofasynchronousmachineanditswayofspeedgoverningismaindiscussedinthispaper.Thespeedofelectricalmotorischangedbychangingfrequencyvoltage,andnumbersofpole-p[airs.Thispaperisbasedonchangingfrequencyoftheelectricalmotor,theprincipleoffrequencyconverterandworkingtheoryaboutPWM(pulsewidthmodulation)isalsopresented.Theopen-loopandclosed-loopsimulationofspeedgoverningwithasynchronousmachineisachievedthroughtheuseofMatlab/simulinksystem.
Theobservationtoelectricalmotorspeedandtorqueinthispaperistheopen-loopsystem,inaclosed-loopsystem,Matlab/simulinkisusedtodesignandsimilatedtheclosed-loopsystemspeedchangingisrealized,thechangingplotofspeedandtorqueabouttheelectricalmotorandobservedthechangingimageoftorqueandthespeedabouttheelectricalmotor,isobserved.thereasonwhyasynchronousmachinespeedchangesandparametersaselectionofcallthecomponentduringthesimulationareanalyzed.
Understandingoftheprincipleoftheinductionmotorandspeedcontrolmethods,therearethreemainmethodsSpeed:
(1)changingthefrequency,
(2)changetoslip(3)changestheveryfew.Thispaperhastakentochangethefrequencyofthewaystoachievethepurposeofspeed.Atthesametimealsounderstandtheprincipleoftheinverter,anditsscopeofapplication.
KeywordsMatlabasynchronousmachineFrequencyControlSimulation
目录
第一章绪论 1
第一节电气传动技术的发展概况 1
第二节普通交流异步电动机变频调速调速范围的问题 2
第三节交流异步电动机的调速方式 3
一、转子回路串电阻或阻抗调速 3
二、定子调压调速 3
三、串级调速 4
四、变极调速 4
五、变频调速 4
第四节关于matlab仿真的相关内容 5
第二章异步电机运行基本原理及其调速方法以及变量控制 6
第一节异步电机运行基本原理 6
第二节异步电机的电压方程和等效电路 6
第三节异步电机的功率方程和转矩方程 8
第四节异步电机的调速方法 10
一、变极调速 10
二、变频变压调速 11
三、改变转差率来调速 12
第三章逆变器工作原理和控制及其应用 14
第一节变频器的工作原理 14
第二节变频器控制方式 14
一、正弦脉宽调制(SPWM)控制方式 15
二、电压空间矢量(SVPWM)控制方式 15
三、矢量控制(VC)方式 16
四、直接转矩控制(DTC)方式 16
五、矩阵式交—交控制方式 16
第三节简单的三种变频器控制方式 17
第四节变频器的实际应用 18
第五节正弦波脉宽调制(SPWM)变频器 19
一、SPWM变频器的工作原理 20
二、SPWM变频器的同步调制和异步调制 21
第四章MATLAB基于VVVF对异步电机的调速仿真实现 24
第一节关于Matlab软件的应用与操作 25
一、PWM模块的组成与仿真 25
二、电机模块的仿真 27
三、输出观察模块的仿真 29
第二节开环调速系统仿真 30
第三节闭环调速系统仿真 35
一、闭环调速Matlab仿真主模块 36
二、控制环节模块 37
三、仿真结果 41
总结和展望 46
参考文献 48
第一章绪论
异步电机的工作原理?
异步电机调速又是怎么样的呢?
目前主要引用在那几个领域呢?
以及异步电机的仿真又是什么呢?
又是怎么去仿真的呢?
对这些问题的初步说明将是这篇论文所要叙述的。
随着工业的进步,传统的直流电机由于其结构复杂、不易维护等缺点正逐渐地被具有高可靠性成本低、维护简便的感应式交流异步电动机所取代。
交流电机变频调速系统,在进行动态数字仿真时,需要首先推导出三相交流异步电机的数学模型,它是一个高阶强偶合、多变量、非线性的系统,与此同时还需要建立电源模型。
在进行仿真时,可采用高级语言FORTRAN、C、Visual、C++等进行编程,但采用这些语言开发周期长,掌握难度较大,而由Mathwork公司推出的MATLAB,使得为解决这些具体问题而建立数学模型变得轻松、便捷,为科技工程人员带来了巨大的便利。
MATLAB是一种科学技术软件,用户可根据MATLAB的控制系统工具箱中的命令来实现所需要的系统,也可以根据混合使用各库中的模块来组合成新的系统,封装自己定义的模块或自己定义模块库,以便随时调用,从而实现全图形化仿真。
MATLAB集成了大量的工具箱,如控制系统(ControlSystem)、模糊逻辑(FuzzyLogical)、神经网络(Neuralnetwork)、信号处理(SignalProcessing)以及仿真(SIMULINK)等工具箱。
作为MATLAB的重要组成部分的SIMULINK具有相对独立的功能和使用方法。
它提供了图形用户界面(GUI),模型由模块组成的框图来表示,用户建模通过简单的单击和拖动鼠标的动作就能完成,简化了设计过程。
本文就是利用SIMULINK工具箱,对所推导的三相交流异步电动机及电源进行建模,封装。
还利用MATLAB的M文件结合具体的调速控制系统进行仿真
异步电机的变压变频调速系统一般简称为变频调速系统。
由于调速时转差功率不随转速而变化,调速范围宽、无论是高速还是低速时效率都较高,在采取一定的技术措施后能实现高动态性能,可与直流调速系统媲美。
因此现在应用面很广。
第一节电气传动技术的发展概况
电气传动是指以各类电动机为动力的传动装置与系统。
电气传动系统通常由电动机、控制装置和信息装置几部分组成。
电气传动关系到合理地使用电动机以节约电能和控制机械的运转状态(位置、速度、加速度等),实现电能、机械能的转换,达到优质、高产、低耗的目的。
电气传动按照电动机的种类划分,有直流电动机传动、交流电动机传动、步进电动机传动、伺服电动机传动等。
电气传动又可分为不可调速和可调速两大类,调速又分为交流调速和直流调速。
直流电气传动和交流电气传动在19世纪后期先后诞生。
但在20世纪的大部分年代里,已形成公认的格局:
约占电气传动的80%不变速传动系统都采用交流传动,20%调速系统一般采用直流调速虽然直流电机中励磁电流和电枢电流相互独立,比交流电机具有更好的控制性能,容易得到满意的动静态性能。
而与此相反,交流电机虽然机械结构简单,但它是一个非线性、强祸合、多变量的控制对象,调速控制复杂,实现高精度控制较为困难。
但是随着生产技术的不断发展,直流电机传动的薄弱环节逐步显露出来:
直流电机由于换向器的存在降低了功率/重量的比值,限制了电机的容量和速度,而且直流电机的大部分功率都是通过换向器流入电枢的,转子发热多,效率低,磨损大,可靠性差。
随着20世纪70年代计算机和微处理器技术的迅速发展,电力电子技术的日新月异,现代控制理论和智能控制理论的成熟,交流电气传动逐渐占据了主导地位。
采用半导体变流技术、大规模集成电路和高速处理器等实现的交流调速控制系统,加之矢量控制、直接转矩控制及智能控制等先进控制方法的应用,交流调速控制系统逐步实现了宽的调速范围、高的稳速精度、快的动态响应等良好性能,在调速性能方面可与直流调速系统相媲美。
目前,从几百瓦的家用电器到几兆瓦的工业调速装置,都可以采用交流调速方案。
交流调速系统由最初的只用于风机、水泵的软启动和开环变频调速等一般应用场合,扩展到各种高精度、快速响应的高性能指标的电气传动控制领域。
目前,电气传动系统中新的格局已经形成:
交流调速系统上升到主导地位,并将逐步取代直流调速系统。
第二节普通交流异步电动机变频调速调速范围的问题
当频率改变时,会对交流异步电动机产生一系列的影响:
损耗增加,效率下降;
在工频以下,以恒转矩方式调速时,交流异步电动机的过载能力将会下降;
在低频时交流异步电动机的散热能力变坏,交流异步电动机温度会过高等。
由于交流异步电动机本身就是一个非线性、强祸合、多变量的对象,且更为严重的是,由于工作频率、温度和饱和效应的影响,定转子电阻、电感等参数在不同工况下变化明显。
例如在某些情况下,转子的电阻值会比其标称值增加一倍以上。
因而其建模非常困难,要从理论上准确的计算出交流异步电动机在不同频率和负载下的效
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 MATLAB 异步电机 VVVF 调速 系统 仿真