基于matlab三相异步电动机的仿真控制

三相异步电动机矢量控制仿真

***

(，陕西西安710054 )

摘要：借助于直流电动机的控制方法，对三相异步电动机模型进行数学分析，从三相交流电流中分别分离出励磁和转矩分量，分别对其进行控制，可以得到与直流电动机类似的控制效果，使系统机械特性可以与直流电机相类似。并在Matlab中搭建转子磁链定向电流闭环控制矢量控制模型，通过仿真对比转速波形得出结论。 关键词：坐标变换电流闭环磁链定向矢量控制

0 引言 异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统；传统的VF控制即保持电动机端电压与频率之比保持恒定。 VF控制－控制简单，通用性强，经济性好，应用于速度精度要求不十分严格或负载变动较小的场合。从本质上讲，VF控制

实际上控制的是三相交流电的电压大小和频率大小，而交流电有三要素，除了电压和频率之外，还有相位。VF控制没有对电压的相位进行控制，这就导致系统受到扰动后，电机转速受冲击会变慢，但是电机供电频率也就是同步速还是保持不变，这样会引起电机转矩和转速振荡，需要较长时间才能恢复平衡状态。由于缺乏对相位的控制，过渡过程时间较长，这就导致VF控制精度不高和响应较慢。

上世纪70年代西门子首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转

实验报告

课程名称：数字调速

实验项目：三相异步电机恒压频比调速系统仿真专业班级：自动化1303班

姓名：任永健学号：130302307 实验室号：实验组号：

实验时间：批阅时间：

指导教师：成绩：

..

;. 沈阳工业大学实验报告（适用计算机程序设计类）

专业班级：自动化1303班学号：130302307 姓名：任永健

实验名称：三相异步电机恒压频比调速系统仿真

1.实验目的：

熟悉SIMULINK环境。

建立三相异步电机恒压频比调速系统模型并仿真分析。

2.实验内容：

设计并在simulinnk下搭建三相异步电机恒压频比环调速系统

3. 实验方案（程序设计说明）

异步电机的调速有多种方法，转速开环恒压频比控制是交流电动机变频调速最基本的一种控制转速方式，在一般的变频调速装置里面都嵌入有这项功能，工作方式为恒压频比的调速方式能满足大多数场合交流电动机调速控制的要求，使用起来也相对方便，是通用变频器的基本模式。但在低压时候需要一定的补偿电压，采用恒压频比控制，在基频以下的调速过程中的转差率会保持不变，电动机的所以会机械特性会相对较硬，电动机有较好的调速性能。

正选脉冲宽度调制三相逆变电路，是一种以三角波做载波的应用冲量等效原理而获得理想交流电源的电路装置，在调制比与载波比一定

实验报告

课程名称：数字调速

实验项目：三相异步电机恒压频比调速系统仿真专业班级：自动化1303班

姓名：任永健学号：130302307 实验室号：实验组号：

实验时间：批阅时间：

指导教师：成绩：

..

;. 沈阳工业大学实验报告（适用计算机程序设计类）

专业班级：自动化1303班学号：130302307 姓名：任永健

实验名称：三相异步电机恒压频比调速系统仿真

1.实验目的：

熟悉SIMULINK环境。

建立三相异步电机恒压频比调速系统模型并仿真分析。

2.实验内容：

设计并在simulinnk下搭建三相异步电机恒压频比环调速系统

3. 实验方案（程序设计说明）

异步电机的调速有多种方法，转速开环恒压频比控制是交流电动机变频调速最基本的一种控制转速方式，在一般的变频调速装置里面都嵌入有这项功能，工作方式为恒压频比的调速方式能满足大多数场合交流电动机调速控制的要求，使用起来也相对方便，是通用变频器的基本模式。但在低压时候需要一定的补偿电压，采用恒压频比控制，在基频以下的调速过程中的转差率会保持不变，电动机的所以会机械特性会相对较硬，电动机有较好的调速性能。

正选脉冲宽度调制三相逆变电路，是一种以三角波做载波的应用冲量等效原理而获得理想交流电源的电路装置，在调制比与载波比一定

三相异步电动机原理

phase Induction Machines

三相异步电动机原理

本章基本教学要求

1.了解异步电动机的结构。

n2.理解旋转磁场的概念、圆形旋转磁势的特性和

产生条件，了解分布和短距绕组对消除高次谐波电势的作用。

n3.深入理解并掌握综合表达三相异步电动机电磁

关系的基本方程式、等值电路和相量图，转子转动时异步电动机的运行原理，转子绕组折算和频率折算；

n4.掌握异步电动机中的功率和转矩平衡方程式，

各功率之间的相互关系，电磁转矩物理表达式；n5.掌握异步电动机的工作特性。n

三相异步电动机原理

重点和难点

n1.三相异步电动机空载和负载运行时的基本电磁

关系，掌握基本方程式、等值电路和相量图三种分析方法，并注意与变压器的对比，着重分析转子转动后的情况，转子绕组折算和频率折算；

掌握异步电动机功率与转矩的平衡关系、电磁n2.

转矩的表达式。

.掌握异步电动机机械特性n3

nn转子转动时的基本电磁关系。n

三相异步电动机原理

本次课程教学要求：

熟悉异步电动机的结构和主要技术n1.

数据；

.重点掌握电机堵转时的电磁关系、n2

基本方程式、等值电路和相量图；

n3.掌握绕组折算方法。

三相异步电动机原理

5.1三相异步电动机

5.1.1

基本结构和铭牌数据

三相鼠笼异步电动机结

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以 机械特性为理论基础，分析研究三相异步电动机的 起动、制动和调速等问题。 任务四 三相异步电动机的机械特性 任务五 三相异步电动机的起动

任务六 三相异步电动机的制动任务七 三相异步电动机的调速

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动任务四 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机机械特性的三种表达式

三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电 磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存 Tem 在一定的关系，所以异步电动机的机械特性用 f (s) 表示。 一、物理表达式

Tem CT 0 I'2 cos 2表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 0 与转 ' 子电流的有功分量 I 2 cos 2相互作用产生的。

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动二、参数表达式 R2 m1 pU s Tem R2 2 ' 2 2 f1 ( R1 ) ( X1 X 2 ) s 2 1

说明：电磁转矩与电源参数(U1、f1)、结构参数 (R、X、m、p)和运行参数(s)有关。

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动当S为某一数值时，

三相异步电动机实验报告

题目 三相异步电动机实验

姓名与学号

指导教师

年级与专业

所在学院 电气工程及其自动化

三相异步电动机实验报告

实验报告

课程名称：电机学指导老师：成绩：__________________

实验名称：三相异步电动机实验实验类型：________________同组学生姓名： 一、实验项目

1、三相异步电动机参数测定和工作特性 (1) 空载试验 (2) 短路试验 (3) 负载试验

2、三相感应电动机Y/ Δ起动 二、被试电机铭牌

三相鼠笼式异步电动机：编号为 D21 额定数据：

PN=100W, UN=220V(△)，IN=0.48A，nN=1420r/min。 三、实验接线与步骤

1、三相异步电动机参数测定和工作特性 实验接线如下：

（1）空载试验

第一步：将三相交流电压调到输出为“0”伏，将电机与测功机脱开，选择正确的电压、电流表量程； 第二步：缓慢起动电机并观察电动机的旋转方向是否符合要求，否则应切断电源，调整三相电源相序; 第三步：测取三相鼠笼式异步电动机空载特性 U=1.2UN到U=0.3UN

测取电动机的空载电压、空载电流、输入功率，共测取7~8组数据；注意：其中额定电压U=UN点必

测。

第四步：将三相

PLC

PLC控制三相异步电动机

姓名:刘岩

班级:10级农电

学号:1008094116

PLC

摘要

本论文文设计了2个三相异步电动机的PLC控制电路，分别是三相异步电动机的正反转控制和两台电动机顺序起动联锁控制，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点。非常实用。

关键词

PLC; 三相异步电动机; 继电器

目录

摘要.................................................................................I 绪论 (1)

1 三相异步电动机基础 (2)

1.1 三相异步电动机的结构 (2)

1.2 三相异步电动机的工作原理 (2)

1.3 三相异步电动机的工作过程 (3)

2 PLC基础 (6)

2.1 PLC的定义 (6)

2.2 PLC与继电器控制的区别 (6)

2.3 PLC的工作原理 (6)

2.4 PLC的应用 (6)

3 三相异步电动机的PLC控制 (8)

3.1 三相异步电动机的正反转控制 (8)

3.2 两台电动机顺序起动联锁控制 (9)

3.3三相异步电动机使用PLC控制优点 (10)

结论 (12)

PLC

绪论

三相异步电动机的应用非常广泛，具有机构简单，效率高，控制方便，

PLC

PLC控制三相异步电动机

姓名:刘岩

班级:10级农电

学号:1008094116

PLC

摘要

本论文文设计了2个三相异步电动机的PLC控制电路，分别是三相异步电动机的正反转控制和两台电动机顺序起动联锁控制，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点。非常实用。

关键词

PLC; 三相异步电动机; 继电器

目录

摘要.................................................................................I 绪论 (1)

1 三相异步电动机基础 (2)

1.1 三相异步电动机的结构 (2)

1.2 三相异步电动机的工作原理 (2)

1.3 三相异步电动机的工作过程 (3)

2 PLC基础 (6)

2.1 PLC的定义 (6)

2.2 PLC与继电器控制的区别 (6)

2.3 PLC的工作原理 (6)

2.4 PLC的应用 (6)

3 三相异步电动机的PLC控制 (8)

3.1 三相异步电动机的正反转控制 (8)

3.2 两台电动机顺序起动联锁控制 (9)

3.3三相异步电动机使用PLC控制优点 (10)

结论 (12)

PLC

绪论

三相异步电动机的应用非常广泛，具有机构简单，效率高，控制方便，

三相异步电动机实验

一、 实验目的

1、熟悉和掌握实验电机及仪器设备等组件的使用方法。 2、学习三相异步电动机定子绕组首、末端的判别方法。 3、通过实验掌握异步电动机的起动和反转。

二、实验项目

1、 测量三相鼠笼式异步电动机的定子绕组的冷态电阻。

2、 判定三相鼠笼式异步电动机定子绕组的首末端. 3、 三相鼠笼式异步电动机的直接起动。

4、 三相鼠笼式异步电动机的星形——三角形(Y-Δ)换接起动。

三、实验方法

1、 测量三相鼠笼式异步电动机的定子绕组的冷态电阻。

测量线路图为图21-1。直流电源用主控屏上电枢电源先调到50V。开关S1、S2选用挂箱上的模块，R用挂箱上1800Ω可调电阻。

图21-1 三相交流绕组电阻测定

量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%，约为50毫安，因而直流电流表的量程用200mA档。三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约为50Ω， 因而当流过的电流为50毫安时二端电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V档。

按图24-1接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值

三相步电异机测动方法一、试力能目标二主、使要用具、仪表及器工 材.1项目本要主使电器用件见元表2-13。2.工具： 测电、螺丝笔刀尖嘴钳、、口钳、斜剥 钳线电、工刀。等 .仪表：ZC3(5007)V型欧兆、表D-T7090型形 钳流电表、M3F型万0表用、稳电源(3压A/~24V)0 。.4器材：导、线电池。

干

相异步电三机测动方试法

表3-2 元 1件明 细 表代号 M Q FAS名 称荐推号型 推规格荐4 k、W30V、Δ 接法8、88A、. 4401/rin m三、额相定流15A 电数 量 1 11三相异电步动机 低断路压 单极控制器开

Y关121-4 MZ10D-100

三异相步动电测机试法方、项三目实施骤及工步艺要求.1测相绕阻三冷直态流电阻将万用表置 于电阻低程量挡，在电机接线动盒中，取下 全部接铜连，依片测次量Ul U-2V、-1V、W2-1W2 间的之流直阻电，其将记入23表2-。若阻中小值， 为常正象现；阻值为0若说，明绕阻内短部路若阻值； ∞,为明绕阻说部开内。路三绕阻直流电阻相相值 的互不差得于2%。

大三相异

步动电机试方测法2.量绕测阻绝缘电检阻前应检测验下一欧兆的表好。坏兆欧将表水平放，空置 兆欧表，指针摇应该到∞指，