Simulink電機控制研究

實驗報告一、實驗?zāi)康牧私鈙impowersystems仿真三相電壓源型逆變器，控制采用SPWM方式下的異步電機，熟悉控制方式和結(jié)構(gòu)。二、實驗?zāi)Ｐ蛯嶒災(zāi)Ｐ腿缦聢D所示：圖1控制模型圖如圖所示為一套利用三相逆變器進行供電的系統(tǒng)的Matlab仿真系統(tǒng)。由一個380v的直流電源供電，經(jīng)過三相整流橋整流為三相交流電并進行SPWM正弦脈寬調(diào)制，控制國際單位的異步電機，并輸出電流、電壓以及電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。三、模塊參數(shù)、電源模塊圖2 直流電源設(shè)置參數(shù)選擇直流電源380V，作為工業(yè)用電電壓。整流橋模塊圖3 通用整流橋圖4通用整流橋參數(shù)Numberofbridgeam橋臂個數(shù)為3rce電力電子器件）晶閘管。SPWM圖5 SPWM脈沖信號發(fā)生器圖6SPWM脈沖信號發(fā)生器參數(shù)該模塊的作用即為為產(chǎn)生PWM而用以控制IGBTs等電橋的脈沖信號。為該模塊的參數(shù)設(shè)置在Generatortype選項中選擇Three-phasebridge(6pulse),既三橋臂共需要六個脈沖信號用以控制六個電子管。GeneratorFrequency為載波頻率，該頻率的大小決定了一個周期內(nèi)SPWM脈沖的密度；并且Initial初始角度）0。FrequencyofReferencesignal是輸出電壓的頻率，此處設(shè)置為國內(nèi)標準的。Sampletime0.000005S。異步電機模塊圖7異步電機模塊圖8異步電機參數(shù)設(shè)置該異步電機參數(shù)如上圖8所示，其中該電機選擇負載由外界輸入，為10N.m；該電機的P為2。四、實現(xiàn)方式SPWM（正弦脈寬調(diào)制）技術(shù)是指利用PWM（脈寬調(diào)制）性的電壓或電流波形SPWMN等分，每一等分的正弦波形的面積都可用一個與該面積相等的等幅矩形脈沖來代替圖中圖9PWM正弦原理圖10雙極性PWM正弦原理（即信號波角形脈沖（載波）的比較得出準確的閉合關(guān)斷時刻。通過逆變器將直流電逆變成三相交流電的同時，進行PWM載波，最終輸入到異步電機進行控制。五、仿真結(jié)果分析欄是電流，第四欄是電壓：圖11 PWM控制下的異步電機輸出特性及電流電壓特性圖有上圖可以看出，PWM控制可以很好地在開環(huán)控制中將異步電機控制在穩(wěn)定工況。在外載不變的條件下，異步電機的轉(zhuǎn)速不變，轉(zhuǎn)矩不變。將X軸放大可得：圖12由圖上可以看出電流呈現(xiàn)正弦趨勢，而電壓也實現(xiàn)了PWM調(diào)制。繼續(xù)放大X軸：圖13觀察波形可以看出每半個周期有19個波形。PWMGenerator1000Hz2000Hz.圖14可以清楚的觀察到，PWM脈沖密度加大，正弦波形較原來更加光滑。放大后的波形圖如下：圖15觀察圖形可知，每半個周期內(nèi)的脈沖個數(shù)為100Hz圖16圖17觀察波形50Hz199100Hz圖18圖19觀察波形91000H