同步电机模型的MATLAB仿真资料

同步电机模型的MATLAB仿真 摘要 采纳电力电子变频装置实现电压频率协调限制，变更了同步电机历来的恒速运行不能调速的面貌，使它和异步电机一样成为调速电机大家庭的一员。本文针对同步电机中具有代表性的凸极机，在忽视了一部分对误差影响较小而使算法困难度大大增加的因素（如谐波磁势等），对其内部电流、电压、磁通、磁链及转矩的相互关系进行了一系列定量分析，建立了简化的基于abc三相变量上的数学模型，并将其进行派克变换，转换成易于计算机限制的d/q坐标下的模型。再运用MATLAB中用于仿真模拟系统的SIMULINK对系统的各个部分进行封装及连接，系统总体分为电源、abc/dq转换器、电机内部模拟、限制反馈四个主要部分，并为其设计了专用的模块，同时对其中的一系列参数进行了配置。系统启动仿真后，在经验了一起先的振荡后，各输出相对于输出时间的响应较稳定。 关键词同步电机 d/q模型 MATLAB SIMULINK 仿真。 The Simulation Plat of Synchronous Machine by MATLAB Abstract The utilization of transducer realizes the control of voltage’s frequency. It changes the situation that Synchronous Machine is always running with constant speed. Just like Asynchronous Machine, Synchronous machine can also be viewed as a member of the timing machine. This thesis intends to aim at the typical salient pole machine in Synchronous Machine. Some quantitative analysis are made on relations of salient pole machine among current, voltage, flux, flux linkage and torque, under the condition that some factors such as harmonic electric potential are ignored. These factors have less influence on error but greatly increase complexity of arithmetic. Thus, simplified mathematic model is established on the basis of a, b, c three phase variables. By the Park transation, this model is transed to d, q model which, is easy to be controlled by computer. Simulink is used to masking and linking all the parts of the system. The system can be divided into four main parts, namely power system, abc/dq transation, simulation model of the machine and feedback control. Special blocks are designed for the four parts and a series of parameters in these parts are configured. The results of simulation show that each output has a satisfactory response when there is disturbance. Key Words Synchronous Machine Simulation d/q Model MATLAB SIMULINK 目 录 第1章引言1 1.1引言1 1.2同步电机概述1 1.3系统仿真技术概述2 1.4仿真软件的发展状况与应用2 1.5MATLAB概述2 1.6Simulink概述4 1.7小结5 第2章同步电机基本原理6 2.1志向同步电机6 2.2abc/dq模型的建立6 第3章仿真系统总体设计10 3.1系统对象10 3.2系统分块10 3.3限制反馈环节11 第4章仿真系统具体设计13 4.1总体设计13 4.2具体设计13 4.3限制反馈环节16 第5章系统仿真运行17 5.1输出结果稳定状况17 5.2小结20 第6章结论21 第7章致谢22 参考文献23 杭州电子工业学院毕业设计论文 第1章 引言 1.1 引言 世界工业进步的一个重要因素是过去几十年中工厂自动化的不断完善。在上个世纪70年头初叶，席卷全球世界先进工业国家的石油危机，迫使他们投入大量人力和财力去探讨高效高性能的沟通调速系统，期望用它来节约能源。经过十年左右的努力，到了80年头大见成效，高性能沟通调速系统应用的比例逐年上升，能源危机从而得以缓解。从今以后，高性能沟通电机的探讨从未再停止过。 而且众所周知，电机的数学模型是多变量、强耦合的非线性系统。对非线性系统中的混沌和分支现象的探讨是当前非线性科学探讨的热点，在理论上、计算机仿真以及试验上都有了一些探讨成果，提出了一些方法。但要从理论上探讨一个非线性动力系统，一般比较困难，我们往往希望在保持其动力学特性的基础上，将其简化。要简化一个动力系统，有两条途径一是削减系统的维数；二是消退非线性[1]。 1.2 同步电机概述 同步电机历来是以转速与电源频率严格保持同步而著称的，只要电源频率保持恒定，同步电动机的转速就肯定不变。小到电钟和记录仪表的定时旋转机构，大到大型同步电动机直流发电机组，无不利器转速恒定的特点。除此以外，同步电动机还有一个突出的优点，就是可以限制励磁来调整它的功率因数，可使功率因数高到1.0甚至超前。在一个工厂中只须要少数几台大容量恒转速的设备（例如水泵、空气压缩机等）采纳同步电动机，就足以改善全厂的功率因数。由于同步电动机起动费事、重载有振荡以至于失步的危急，因此除了上述要求以外，一般的工业设备很少应用。 自从电力电子变频技术蓬勃发展以后，状况就完全变更了。采纳电压频率协调限制后，同步电动机便和同步电动机一样成为调速电机大家庭的一员。原来阻碍同步电动机广泛应用的问题已经得到解决。例如起动问题，既然频率可以