交流异步电机拖动系统仿真分析

2026/4/28 17:21:36

本科毕业设计说明书(论文)第20页 共 33页

型,得到仿真结果如图所示:

(A)转子电流 (B)定子电流 (C)转速 (D)转矩

图4-5 变频调速仿真结果

结论:变频前由于没有负载,所以定子电流、转子电流和电磁转矩均最终都趋于0,根据公式n1?60f1错误!未找到引用源。可知,转速最终稳定在p1800r/min,同时在40ms左右,电机的转速到达标准。变频后转速最终稳定在1500r/min,且反应时间也缩短了。

4.3 三相异步电机转子绕组串电阻调速仿真

当在转子绕组中串入附加电阻后,电机的机械特性发生变化,在一定的负载转矩下,改变转子串联的附加电阻大小,电机的转速发生变化,达到调速的目的。

仿真模型与转子绕组串电阻起动基本相同,只是这里不再需要切除电阻,如图所示:

本科毕业设计说明书(论文)第21页 共 33页

图4-6 转子绕组串电阻调速仿真模型

调速前,将转子电阻设为10,运行仿真模型。待运行结束后,在MATLAB指令窗口运行如下指令。

xInitial=xFinal

并将电机转子电阻改为30,重新运行模型,仿真结果如图所示:

(A)转子电流 (B)定子电流 (C)转速 (D)转矩

图4-7 转子绕组串电阻调速仿真结果

结论:转子绕组串电阻调速方法没有采用开关切除法,而是从调速前的稳态调整到调速后的稳态。转速最后稳定在1400r/min。

本科毕业设计说明书(论文)第22页 共 33页

5 三相异步电机反转仿真

旋转磁场的转动方向决定了三相异步电机的转动方向,定子绕组通入的三相交流电的相序决定了旋转磁场的转向;因此要改变三相异步电机的转动方向就是将电机输入电源的三根电源线中任意两根对调一下。将任意两根电源线对调使得流过定子绕组的电流相序改变,且旋转磁场方向改变,

三相异步电机的反转的模型与电机起动的模型相同。反转之前,运行仿真模型,并在MATLAB指令窗口运行指令。

xInitial=xFinal

然后,修改三相交流电的相序,如图所示:

图5-1 反转仿真模型

重新运行模型,仿真结果如图所示:

本科毕业设计说明书(论文)第23页 共 33页

(A)转子电流 (B)定子电流 (C)转速 (D)转矩

图5-2 反转仿真结果

结论:流过定子绕组的相序改变后,旋转磁场也发生改变,从图中可以看出电机的转速迅速减小为零并及时改变方向。电磁转矩瞬间变为负值,经过过度后逐渐趋近于零。


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