同步電機(jī)模型的MATLAB仿真設(shè)計資料

第1章引言系統(tǒng)是由客觀世界中實(shí)體與實(shí)體間的相互作用和相互依賴關(guān)系構(gòu)成的具有某種特定功早期的計算機(jī)仿真技術(shù)大致經(jīng)歷了幾個階段：20世紀(jì)40年代模擬計算機(jī)仿真；50年代初數(shù)字仿真；60年代早期仿真語言的出現(xiàn)等。80年代出現(xiàn)的面向?qū)ο蠓抡婕夹g(shù)為系統(tǒng)仿真方法注入了活力。我國早在50年代就開始研究仿真技術(shù)了，當(dāng)時主要用于國防領(lǐng)域，以模ACSL,SIMNOM,MATLAB/Simulink,Matrix/SystemBuild,CSMP-C等。 其包含有大量的模塊集，可以很方便的調(diào)取各種模塊來搭建所構(gòu)想的試驗(yàn)平臺，同時1.7小結(jié)綜上所述，利用MATLAB來仿真同步電機(jī)的運(yùn)行情況，可以幫助研究者更好更方便的第2章同步電機(jī)基本原理2.1理想同步電機(jī)2.1.1理想同步電機(jī)假設(shè)2.2abc/dq模型的建立2.2.1建模背景尼繞組磁鏈的正方向，如圖(2-1)所示，定子各相繞組電流產(chǎn)生的磁通方向與各該相繞圖2-1定子、轉(zhuǎn)子各相的旋轉(zhuǎn)d,q坐標(biāo)定位按圖2-1的電磁量取向即可列出如下的同步電機(jī)電壓方程和磁鏈方程：定義則有l(wèi)定子方程：其中其中第3章仿真系統(tǒng)總體設(shè)計3.1系統(tǒng)對象本次研究對象為典型的5馬力(3.73kW),三相三線，230V,4極同步凸極機(jī)，其參數(shù)3.2系統(tǒng)分塊假設(shè)電機(jī)瞬間連接到穩(wěn)定的60Hz,正弦輸出230Vrms電壓源，則三相電壓定義為：3.2.2abc/dq轉(zhuǎn)換器派克變換是人們熟悉也是最廣泛運(yùn)用的坐標(biāo)變換之一。它的基礎(chǔ)是“任何一組三相平衡定子電流產(chǎn)生的合成磁場，總可由兩個軸線相互垂直的磁場所替代”的雙反應(yīng)原理。根據(jù)這原理，將這兩根軸線的方向選擇得與轉(zhuǎn)子正、交軸方向一致，使三相定子繞組電流產(chǎn)生得電樞反應(yīng)磁場，由兩個位于這兩軸方向的等值定子繞組電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁場所替代，就稱為派克變換。因此，簡言之，派克變換相當(dāng)于觀察點(diǎn)位置的變換——將觀察點(diǎn)從空間不動的定子上，轉(zhuǎn)移到空間旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上，并且將兩個位于轉(zhuǎn)子正、交軸向的等值定子繞組，替代導(dǎo)算子，其轉(zhuǎn)換公式為：d(i.P)/dt=(1/L,P)*(V..P+(w-W.)*Lm*iqs-r.P*iaP+(w-O.)*L,P*iqd(iqP)/dt=(1/L,P)*(VqP-(w-W,)*Lm*ias-r,P*iqP-(W-w,)*L,P*iaP-Lm*3.2.4電磁轉(zhuǎn)矩3.3控制反饋環(huán)節(jié)第4章仿真系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計4.1總體設(shè)計整個仿真系統(tǒng)總體設(shè)計如圖4-1所示，共有九個變量輸出到工作空間，分別為：其封裝的子模塊共有三個，重左到右分別為電源模塊，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，中心電機(jī)模塊。其中Tl為負(fù)載轉(zhuǎn)矩，具體輸入為一個短時間的脈沖函數(shù)。 TFidrp0fasAB3C圖4-1系統(tǒng)總體框圖4.2具體設(shè)計電源設(shè)計主要輸入由一個電源頻率和一個電壓幅值組成，如圖所示：K1A3C圖4-2電源模塊框圖率和幅值，以頻率為例，首先將第一個斜坡函數(shù)斜率定義為(60-3)*2起始時間定義為0s,第二個斜坡函數(shù)斜率定義為一(60-3)*2,起始時間為0.5s然后再加上一個常數(shù)3,構(gòu)成的輸出函數(shù)為一個從3開始到60的一個斜坡，而后穩(wěn)定的波形，如圖(4-3),而后給予一個2π的增益，即為電機(jī)角速率，加上一個積分環(huán)節(jié)后接入多路信號復(fù)合器電壓值設(shè)計同上，將輸出波形加上的增益送入多路信號復(fù)合器，然后通過一個fqsfqs1423W3一一一3一一一 m十轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)見式(3-9)將電機(jī)的輸出定子、轉(zhuǎn)子dq兩相的電流通過相乘、相加這設(shè)計模塊如圖(4-5)右上部分圖4-5轉(zhuǎn)矩輸出及反饋控制框圖因?yàn)槲⒎汁h(huán)節(jié)對系統(tǒng)而言動蕩較大，調(diào)試費(fèi)事，因此本設(shè)計的控制器是一個傳統(tǒng)的PI第5章系統(tǒng)仿真運(yùn)行rs=0.531Qr'=0.408QLs=LIr'=2.52mHLm=84.7mH圖5-1q相電壓時間相應(yīng)圖5-2d相電壓時間響應(yīng)電壓流進(jìn)電機(jī)內(nèi)部，經(jīng)過內(nèi)部一系列作用后，輸出定子、轉(zhuǎn)子的dq相電流響應(yīng)如圖控制下，由圖