交流异步电动机拖动系统仿真分析.docx

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摘要

在平时的生活中，异步电动机被广泛的使用，以为其有简单的结构，运行稳定可靠，低成本且效率高。随着当前的技术发展，追求更高精度的电动机控制系统变得越来越复杂，于是，仿真成为了一个重要的研究方式。MATLAB是一个极其厉害的数学运算分析软件，可以建模仿真许多动作系统。详细了解三相异步电动机的原理和数学模型后，应用MATLAB软件构建相应的仿真系统；使用实际情况下的电动机的参数，之后加入相同的电压与转矩，在

MALAB给定的电动机模型中实施了对比仿真。

仔细分析了解后，得出结论：模型的搭建是合理的。于是，此次对三相异步电机进行建模和仿真设计将结合

MATLAB的特点，并通过实际的电动机参数，验证建立的模型。

关键词：异步电机数学模型MATLAB仿真

1绪论

在平日的生活中，异步电动机被广泛的使用，以为其有简单的结构，运行稳定可靠，低成本且效率高。随着当前的技术发展，随着电机控制系统的高精度越来越复杂，仿真已经成为一种重要的研究方法。MATLAB是一款非常强大的数学运算分析软件，可以对动作系统进行建模和仿真。在对三相异步电动机的物理模型和数学模型进行分析的基础上，应用MATLAB软件建立了相应的仿真模型;在施加相同三相电压和转矩的条件下，用实际的电机参数和MATLAB给出的电机模型进行对比仿真。1.1异步电机的用途和研究意义异步电机大部分用途是当电动机来使用，有很好的工作效率和非常可观的机械特性。当代社会生活中运用广泛，并且在机械、石油、冶金、煤炭、航空等行业担任着极其重要的角色。

从空载到满载状态，异步电动机几乎金额做到运行速度不变，因此大多数工业农业的生产机械使用它来保证拖动要求。异步电动机也会更具环境的不同来生成各种防护形式为此适应不同的需求。

随着21世纪的科技发展，电力电子器件和交流变频调速技术也得到快速的进步，研究出了台塑性能和经济性能较好的由异步电动机和变频调速器组成的交流调速系统并且不逊色与直流调速系统相，而且后期保养维护成本地，所以应用愈来愈广泛。

但其也存在一些局限：转速和旋转磁场的同步转速存在一定的转差率，这就导致了调速性能的下降，在一些有特定需求的工作状态下，比直流电动机的成本高且不方便。因此在设计和生产一部电动机的时候，需要特别重视标准化、系列化、通用化。

随着时间和技术的发展更新，异步电动机技术也会更加的完善，当前研究的意义和目的是：使用新的材料，降低能耗，降低启动电流，更好的实现调速，提高过载能力，提高工作效率等。

1.2异步电机仿真的国内外研究现状

1890年后，拖动生产机械的原动机从蒸汽机逐渐转为电动机，将近两百年来，电动机的基本结构未曾有太大的变化，但是电动机的种类越来越多，并且在科技水平的发展下，运行性能，成本等方面有了很大的改善。在计算机和自动控制发展的时候，开发串联多种多样的基于一般旋转电动机的理论基础的控制电机，此类电机的优点为：高可靠性、好精确度、快速响应，这已经称为电动机学里的一个重要的体系十九世纪末期，交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用这得益于经济性高的交流电机的研制。但随着生产技术的发展，特别是高精度制造业和冶金制造过程的进步，当时的电力拖动技术，电机的正反转以及调速精度与范围等静态性能和动态响应性能已经无法满足人们的需要。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以在二十世纪初期以后，有相当长的时间在高要求的电动机领域都采用直流电动机拖动，而恒转速系统中则使用交流电力拖动。二十世纪六十年代开始，电力电子技术的得到快速发展，这便得以实现半导体交流技术的交流调速系统。

二十一世纪初期，我国作为亚洲最大的国家，异步发电机行业迎来新的发展趋势。但由于一直增加的新企业和价格一直在上涨的原材料和借行业的发展，最终造成了行业的利润降低，所以我国异步发电机市场争斗越来越残酷。异步发电机行业前几年由于经济的影响，发展速度大不如前，但现在我国经济的快速复苏以及国际金融状况逐渐健康，我国异步发电机产业必将继续保持良好且快速的发展。

1.3课题主要工作

本设计使用MATLAB软件构件系统，深入了解分析异步电动机的模型以及机械特性，以此来研究交流异步电动机拖动系统的启动、调速与制动特性并且对不同类型的起动、调速与制动方法进行仿真模拟分析。

1.4软件介绍

1.4.1MATLAB简介

上个世纪80年代往后，使用计算机进行仿真模拟成为了交流电机及其调速系统研究和设计的极其方便的工具。此类技术的广泛使用，使的电机及其驱动控制可以在计算机上进行仿真，以此来进行科学研究，这样做不仅有靠谱的数据来源，还节省了时间和金钱成本。MATLAB操作方式简单快捷，是上个世纪80年代的外国公司MathWor