基于MA TL ABΠSIMUL IN K的异步电动机
仿真模型及起动过程的仿真
邓建国①
(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082)
摘要:利用MA TLAB软件中的动态仿真工具SIMUL IN K建立了异步电动机起动过程的仿真模型,模型中考虑了转子参数随转速变化的因素。通过实例对笼型异步电动机的起动过程进行仿真并给出仿真结果。
关键词:异步电动机;起动;仿真;MA TLABΠSIMUL IN K
中图分类号:TM343 文献标识码:A 文章编号:1671-119X(2002)01-0014-04
0引言
用计算机对异步电动机的动态过程进行仿真可以从理论上揭示其瞬态运行的特征以及瞬态过程中各电磁量的变化规律。它可以为构成更完备的电机控制和调节系统方案提供直接的依据,为改善电机的运行状况,更好地满足生产需要提供了新的手段。
三相异步电动机的起动问题是其运行时必然要碰到的一个动态问题。为了得到异步电动机的起动特性,本文根据异步电动机在两相任意速dq正交坐标系下的数学模型,结合坐标变换,利用MA TLAB 软件中的动态仿真工具SIMUL IN K,构造了异步电动机起动过程的仿真模型。为使仿真结果更接近电机起动时的实际状态,模型中考虑了电机转子电阻和漏抗随转速变化的这一重要因素。通过实例进行仿真并给出仿真结果。
1任意速dq旋转坐标系下异步电动机的数学模型[1]
(1)电压方程式
dΨdsΠdt=u ds-R s i ds+ωsΨqs
dΨqsΠdt=u qs-R s i qs-ωsΨds
dΨdrΠdt=u dr-R r i dr+(ωs-pωm)Ψqr
dΨqrΠdt=u qr-R r i qr-(ωs-pωm)Ψdr
式中,下标d、q分别表示d轴和q轴:下标s、r分别表示定子和转子;ω
s表示dq旋转坐标相对于定子
的旋转角速度;ω
m
为转子机械角速度;p为电机极对数;u、R、I、Ψ分别表示电压、电阻、电流和磁链。转子各量已折算到定子。
(2)磁链方程式
Ψ
ds
=L s i ds+L m i dr
Ψ
qs
=L s i qs+L m i qr
Ψ
dr
=L m i ds+L r i dr
Ψ
qr
=L m i qs+L r i qr
式中,Ls-dq坐标系定子等效绕组的自感;Lr-dq
坐标系转子等效绕组的自感;L
m
-dq坐标系定子和转子同轴等效绕组间的互感。
(3)电磁转矩方程式
Te=p(Ψds i qs-Ψqs i ds)
(4)运动方程式
Te-T L=J?dωΠdt
式中,J—转动惯量;T
L
—负载转矩。
2异步电动机的转子阻抗与转速的关系异步电动机起动时受集肤效应和漏磁饱和效应的影响,转子电阻有所增加,转子漏抗的数值比额定运行时漏电抗的数值变小。为计及这一影响,等效的转子电阻和电抗随转速而变化。为了计算随转速
第12卷第1期2002年3月 湖南工程学院学报
Journal of Hunan Institute of Engineering
Vo1.12.No.1
Mar.2002
①收稿日期:2001-11-06
作者简介:邓建国(1956-),男,硕士,副教授,研究方向:电机及其控制。
