基于MATLAB的电机仿真分析

    徐同豫 陈玉玲

    

    摘 要：基于MATLAB软件对电机进行仿真研究，使用Simulink模块构建引擎启动、调速和制动模型进行仿真，对电机的研究发挥着重大意义。通过对电机运作的仿真，可以提高实验过程中安全性，缩短开发周期，更直观地观察发动机性能的影响因素。

    关键词：MATLAB;Simulink模块;电动机

    中图分类号：TH13751 ? ? ? ?文献标识码：A

    doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.007

    随着科学技术的改变和发展，电机的应用技术已经遍布各个行业范围。随着电机技术的不断发展，目前对电机技术的研究也逐渐复杂化，建模是一项重要的研究工具，不仅操作简单，而且安全性高。

    1 三相异步电动机工作原理

    一般情况下异步电动机的定子相数分为单相异步电动机与三相异步电动机两种，本系统讨论的是三相异步电动机。三相异步电动机的转子结构具有电池类型和绕组类型，异步电动机包括定子和转子两部分，端盖在定子的两端支撑转子。

    2 三相异步电动机仿真

    21 启动仿真实例

    用Simulink建立三相凸极同步电动机（二极）异步启动仿真模型，观察整个启动过程，示波器显示同步电动机异步启动过程的A相电枢电流、电磁功率、转速和功率角的变化曲线。

    建模：异步启动的本质是首先将阻尼器缠绕在同步电机的转子上，因此在异步启动之初不能给励磁绕组施加勵磁电流，模型中主要有同步电动机、三相交流电源、电动机测量信号模块、示波器、励磁电流施加控制等模块。

    22 制动仿真实例

    系统设计采用Simulink建立三相凸极同步电动机（二极） 能耗制动模拟模型，观察整个制动过程，示波器用同步电动机的能量显示制动过程A相的电枢电流、电磁功率、转速和功率角的变化曲线。

    建模：仿真模型可以基于使用两个三相断路器的同步电动机的异步启动的仿真模型将功率制动组件添加到功率消耗，其中一个三相断路器用于在异步启动期间连接三相AC电源，另一个三相断路器用于同步电动机从正常运行进入能耗制动的控制。因此，为了能在能耗制动瞬间，正常运行的交流断路器切断的同时闭合能耗制动三相断路器，模型中采用了一个阶跃信号源模块实现能耗制动控制，制动时刻设置在10 s。

    随着科学技术的不断发展，仿真已成为各种复杂系统研制工作的必要手段，它对于缩短设计周期提高系统稳定性做出巨大贡献。

    参考文献：

    [1] 潘晓晟，郝世勇.MATLAB电机仿真精华50例[M].北京：机械工业出版社，2007.

    [2] 陈勇.电机与拖动基础[M].北京：电子工业出版社，2007.