無速傳變頻調速系統設計與仿真試驗

摘 要：本文深入分析了異步電機的特性曲線和對載荷變化的響應，設計了基于閉環控制策略的無速度傳感器調速系統。在MATLAB仿真環境下模擬了不同工況下的系統行為，并對其性能進行了全面評估。仿真結果表明，本文提出的系統在轉速響應時間和穩定性方面性能良好比較試驗結果與現有傳統調速系統，該系統在不需要速度傳感器的前提下具有較好的調速精度與穩定性。本文成果不僅提供了一種新的異步電機調速方案，還為工業應用中的能效提升和系統簡化提供了可行性思路。

關鍵詞：異步電機；電機驅動系統；磁鏈觀測

中圖分類號：TM 343 " " 文獻標志碼：A

傳統的異步電機調速系統通常采用速度傳感器，但傳感器的使用不僅會增加系統的復雜性和成本，還存在潛在的故障點。為了克服這些問題，無速度傳感器的調速系統應運而生。無速度傳感器調速系統采用先進的控制策略和變頻技術，可對電機轉速進行準確調控，無須利用額外的速度傳感器。此項技術的發展為提高系統可靠性、減少維護成本以及降低能耗提供了新的可能性。

1 異步電機特性分析

1.1 電機的數學模型

電機的數學模型是通過數學方程描述電機在不同工作條件下的動態行為。異步電機的數學模型包括電機的電學方程和機械方程，以便全面理解其運行特性。從微觀層面來看，異步電機數學模型，主要包括3個部分。

第一，電學方程。電機的電學方程描述了電機在電氣領域中的行為，其中定子電動勢Es如公式（1）所示。……