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三相感应电动机短路故障运行的仿真研究

1 引言  三相感应电动机动态仿真分析从理论上揭示了三相感应电动机内部故障的瞬态运行特征及瞬态过程中各故障量的变化规律。它为设计电机的控制和调节系统提供了科学依据 ,使故障的诊断和预防变得及时、可靠。本文建立了三相感应电动机的状态方程并利用 MATLAB语言编制了一个经过实际考验的三相感应电动机瞬态过程的仿真软件 ,分析了三相感应电动机从静止起动到稳定运行再到短路故障运行的动态过程 ,体现了MATLAB作为科学计算语言的优越性。2 三相感应电动机的运动方程2 .1 电压方程三相感应电动机的电压方程为 :U=RI+p(LI) (1 )式中 ,U、I、R、L 分别为整个电机的电压、电流、电阻和电感矩阵 ;p为微分算子 ,p=ddt。U=[u A  u B  u C  ua  ub  uc]T式中 ,u A、u B、u C分别表示定子 A、B、C三相的端电压 ;ua、 ub、uc分别表示转子 a、b、c三相的端电压。I=[i A i ...  (本文共4页) 阅读全文>>

《防爆电机》2014年02期
防爆电机

三相感应电动机动态过程的仿真

0引言MATLAB仿真软件是一种面向科学与工程计算的高级语言,集成了控制系统、信号处理、模糊控制、功率系统等工具箱,在MATLAB/Simulink下,将控制仿真工具箱和自定义函数有机地结合起来,可对电机及其控制系统进行仿真。本文根据三相感应电动机的运动方程,推导出它的状态方程,并结合实际电机参数利用MAT-LAB对不同工况下的电机运行状态进行了仿真,仿真结果与实际动态过程基本相符。1三相感应电动机的运动方程三相感应电动机的运动方程[3]共分为三个部分:磁链方程、电压方程、转矩方程。1.1磁链方程设定子绕组每相自感为Lss,定子三相绕组各相间的互感为-Ms,转子绕组每相自感为Lrr,转子三相绕组各相间的互感为-Mr,Msr为定转子两个绕组的轴线重合时互感的幅值。磁链方程矩阵形式为ψsψ[]r=LsMsrMrsL[]srisi[]r(1)式中,Ls和Lr—表示定、转子绕组的自感矩阵;Msr、Mrs—是转子绕组对定子绕组和定子绕组对...  (本文共4页) 阅读全文>>

《微特电机》2014年07期
微特电机

双三相感应电动机矢量控制调速系统建模与仿真

0引言近年来,随着电力电子技术的发展,多相电机驱动系统相比普通三相系统显示出了不少特有的优势,因而越来越广泛地被应用于需要高功率、高可靠运行的场合,如新能源汽车牵引、船舶推进等[1-3]。其中,作为一种常见的多相电机系统,双三相感应电动机具有两套对称的、空间位置互差30°电角度、中心点相互独立的三相星形连接定子绕组[4-5],制造成本较低。研究表明这种双三相感应电动机不仅能够有效消除转矩脉动中的六次分量,同时也能够通过减少转子电流谐波分量来降低转子损耗[6]。双三相感应电动机系统还能够减少直流母线电流的谐波含量,提高整个系统的稳定性[7]。针对双三相感应电动机调速系统的研究,目前的文献大多从产生多电平的角度介绍了双三相感应电动机驱动技术[8-9];或者将电机模型在静止坐标系下进行变换,从而对双三相感应电动机进行控制[10-12]。上述方法虽然能够较好地控制双三相感应电动机的运行性能,但是存在计算模型及相应的控制策略复杂的问题。基...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电气时代》2013年11期
电气时代

双三相感应电动机直接转矩控制系统分析与仿真

双三相感应电动机是目前多相电动机中得到广泛研究的对象之一,与传统的三相感应电动机相比,双三相感应电动机有很多突出的优点:降低对功率器件容量的要求,也易于实现低压大功率调速;同时由于相数冗余,运行可靠性高;也可有效消除磁动势5、7次等高次谐波,转矩脉动小。双三相感应电动机的物理模型如图1所示,定子绕组由两套独立的对称三相绕组构成,位置互差30°的电气角度,笼型转子可等效成与定子绕组相同的结构,应用于三相感应电动机上的很多成熟的理论可直接应用在双三相感应电动机上。本文建立了基于同步旋转坐标系下的双三相感应电动机的数学模型,在此基础上提出了基于空间矢量调制的双三相感应电动机的直接转矩控制系统模型,用PI调节器代替滞环控制器,用解耦SVPWM代替传统直接转矩控制系统的开关表,得到任意角度的参考矢量,同时又保证固定开关频率的PWM信号,并在MATLAB/Simulink软件下进行仿真验证,仿真结果证明,与传统的直接转矩控制系统相比,本文建...  (本文共5页) 阅读全文>>

《防爆电机》2011年03期
防爆电机

双三相感应电动机直接转矩控制技术的研究

1双三相感应电动机电压型逆变器供电的双三相感应电动机的物理模型如图1所示,定子绕组由两套独立的对称三相绕组构成,位置互差30°电气角;笼型转子可等效成与定子绕组相同的结构。逆变器的64种基本开关状态,被映射到机电能量转换子空间(dq子空间)和零序子空间(z1z2,o1o2子空间),即为64个基本电压矢量,如图2所示。传统的双三相感应电动机直接转矩控制技术,在每个控制周期内选择dq子空间的12个最大矢量中的某一个,去控制逆变器和电动机,从而将定子磁链和转矩控制在相应的滞环带内。该控制策略可以控制dq子空间的伏秒,但不能在一个周期内使z1z2子空间的平均伏秒为零,z1z2子空间的谐波电流可以随意流动。虽然这些谐波电流在双三相绕组中产生的转矩脉动方向相反,在一个周期内相互抵消,但谐波电流很大,将导致调速系统的体积和成本增加。为解决这一问题,本文对准“定子谐波电流最小”这一控制目标,在双三相感应电动机动态数学模型、SVPWM算法、基本D...  (本文共4页) 阅读全文>>

《煤》2011年05期

浅析三相感应电动机的调速

三相感应电动机作为一种接近恒速的驱动装置,是一种性能良好的电机。但是在许多实际场合,要求电动机具有几种转速,甚至在一定的范围内可以连续地进行调速。因此,感应电动机的调速问题一直是备受关注和研究的问题之一。由于感应电动机的转速n=60f1/p(1-s),所以可从下列三个方面来调节感应电动机的转速:①改变定子绕组的极对数p;②改变电动机的转差率s;③改变电源频率f1。下面分别分析这三种调速方法。1变极调速在恒定的频率下,改变电动机定子绕组的极对数,就可以改变旋转磁场和转子的转速。通常利用改变绕组接法,使一套定子绕组具备两种极对数而得到两个同步转速,称为单绕组双速电机。一般以变速比为2∶1的倍极比双速电机用得最多。也可以在定子内安装两套独立的绕组,从而做成三速或四速电机。不过这些方法只能一级一级地调速,不能平滑调速。变极电动机的转子一般都是笼型,因为笼型转子的极对数能自动随着定子极对数的改变而改变,使定、转子的极对数始终保持相等,以产...  (本文共3页) 阅读全文>>

权威出处: 《煤》2011年05期