MATLAB仿真技術在電動機變頻調速中的應用

趙忠杰

(哈爾濱電氣動力裝備有限公司，哈爾濱 150040)

0 引言

三相異步電動機由于結構簡單、易于維護等特點，廣泛應用于工農業生產之中。從電動機的基本原理可知，其主要有三種基本的調速方法，即變極、變頻、調壓調速方式。其中變頻調速采用改變電源頻率的方法，改變旋轉磁場的同步轉速，從而達到電動機調速的目的。通常將電動機的額定頻率稱為基頻，頻率的調節可從基頻以上或以下調節，如果頻率連續可調，則轉速調節曲線是平滑且連續的。由于電動機的變頻調速過程是動態非線性的，故采用相關的虛擬仿真軟件進行分析，已經成為國、內外研究的重點。

Matlab仿真工具自問世以來憑借其強大的數值計算能力，迅速成為各個學科和工程技術領域主要的計算機仿真平臺，能有效應用于電機與拖動系統等工程技術問題的仿真。本文在Matlab/Simulink仿真平臺的基礎上，建立三相感應電動機的仿真模型，可以形象直觀地展示感應電動機的調速特性過程[1]。

1 感應電機仿真數學模型

感應電動機運行中的主要問題包括起動、調速和制動，根據使用場合的不同，電動機有多種不同的調速方法。感應電動機的數學模型是一個高階、非線性、強耦合的多變量系統，動態和靜態特性都很復雜[2]。研究感應電動機的數學模型時，先進行如下假設：定子三相繞組完全對稱，其產生的磁動勢沿氣隙圓周呈正弦分布，定子電流、轉子磁場分布都對稱；忽略磁路的飽和、齒槽等影響；……