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1、电气与电子信息工程学院 计算机仿真技术考试答卷 设计名称： 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 2013年12月22日1、变频调速控制方式1、简述在各种异步电机调速调速控制系统中，变频调速的性能最好。调速范围大，静态稳定性好，运行效率高。使用方便，可靠性高并且经济效益显著，得到广泛应用于推广。2、变频调速控制电机基本原理 由电机学知 ： 在忽略定子电阻上的压降时： 因此 ：1)基频以下的变频控制方式 基频以下常采用恒磁通变频控制方式 （1）若要保持m不变，则当频率f1从额定值f1e向下调节时，须同时降低Eg，使Eg/f1=常数。即：气隙磁通感应电势与频率之比为常数 （2）因感应电势难以直

2、接控制，忽略定子压降，认为定子相电压U1Eg， 则U1/f1=常数。这就是恒压频比的变频控制方式。 恒压频比控制在低频时，由于U1和Eg都较小，定子阻抗压降所占的份量比较显著，不能忽略。这时，可人为地把电压U1抬高一些，以便近似地补偿定子压降。图1-1 U/f关系2)基频以上的变频控制方式在基频以上时，频率可从f1N往上增高，但电压U1却不能增加得比额定电压U1N大，一般保持U1=U1N，使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况 下图是异步电机变频调速控制特性。在基频以下，属于“恒转矩调速”；而在基频以上，基本属于“恒功率调速”。图1-2 异步电动机变频调速控制特性 3、矢量控制

3、的原理矢量控制异步电机的物理模型，如下图所示。其中，定子三相绕组轴线A、B、C在空间是固定的，以A轴为参考轴，转子绕组a、b、c随转子旋转，转子a轴和定子A轴之间的电角度为空间角位移变量。 图1-3 异步电动机物理模型 异步电机定子通过三相电流和两相追至电流可产生等效旋转磁场，因而三相电流和两相电流之间存在确定的矢量变换关系。以产生同样的旋转磁场为准侧，在三相定子坐标系下的定子电流通过3/2相坐标变换可以等效成两相静止坐标系下的交流电流。在通过按转子磁场定向旋转变换，可以等效成同步旋转坐标系下的直流电流。异步电机的个坐标系的关系如下：图1-3 异步电动机坐标系 其中，从三相静止坐标系A、B、C变换到两相静止坐标系系的坐标变换 矩阵为： 从两相静止坐标系变换到两相旋转坐标系的变换矩阵为：2、PWM控制变频调速仿真交流异步电动机变频矢量控制系统原理图如下：图2-1 交流异步电动机变频控制系统PMW控制波形电路：图2-2 三相静止坐标系到两相静止坐标系实现图2-3 逆变器控制触发电路整体仿真电路图如下： 图2-4 整体仿真电路图具体参数设置:晶闸管桥臂模块参数设置：图2-5 晶闸管桥臂模块参数设置电机参数设置如下： 图2-6 电机参数设置V-F控制参数设置：图2-7 V-F控制参数设置Ua功能块参数设置图2-8 Ua功能块参数设置 3、仿真结果图 PWM脉宽控制波形： 图3

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