T矩为r+(x1+心[1]一、三相异步电动机变频调速原理由于电机转速n与旋转磁场转速n1接近，磁场转速n1改变后，电机转速n也就随之变化，由公式他=60fi可知，改变电源频率儿，可以调节磁场旋转，从而改变电机转速，这种方法称为变频调速。根据三相异步电动机的转速公式为n=60f1(]-s)=n.(1-s)p1式中f.为异步电动机的定子电压供电频率；p为异步电动机的极对数；s为异步电动机的转差率。所以调节三相异步电动机的转速有三种方案。异步电动机的变压变频调速系统一般简称变频调速系统，由于调速时转差功率不变，在各种异步电动机调速系统中效率最高，同时性能最好，是交流调速系统的主要研究和发展方向。改变异步电动机定子绕组供电电源的频率f.，可以改变同步转速n，从而改变转速。如果频率f.连续可调，则可平滑的调节转速，此为变频调速原理。三相异步电动机运行时，忽略定子阻抗压降时，定子每相电压为U严E=4.44fNk©1111mm式中E.为气隙磁通在定子每相中的感应电动势；f.为定子电源频率；N.为定子每相绕组匝数；k为基波绕组系数，©为每极气隙磁通量。m1m如果改变频率f.，且保持定子电源电压U不变，则气隙每极磁通©m将增大，会引起电动机铁芯磁路饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机，这是不允许的。因此，降低电源频率f.时，必须同时降低电源电压，已达到控制磁通©m的目的。.1、基频以下变频调速为了防止磁路的饱和，当降低定子电源频率f.时，保持为常数，使气每f1极磁通©m为常数，应使电压和频率按比例的配合调节。这时，电动机的电磁转rpU.」1+xJ1m1pfU1]2122兀f1\]+jr]2+(x’+x：为丿22兀f11fm1pU121+X2（a）基频以下调速（U二常f1（b）基频以上调速（U1=常上式对s求导，即dT=0,有最大转矩和临界转差率为dss=：2由上式可知：当U=常数时，在f1较高时，即接近额Jr12+（x1+X；）2J1定频率时，r1g+x；）,随着f』勺降低，Tm减少的不多；当f1较低时，（x1+x'2）较小；r1相对变大，则随着f1的降低，Tm就减小了。显然，当儿降低时，最大转矩T不等于常数。保持U二常数，降低频率调速时的机械特征如图1所示。f1这相当于他励直流电机的降压调速。（a）2、基频以上变频调速在基频以上变频调速时，也按比例身高电源电压时不允许的，只能保持电压为Un不变，频率f1越高，磁通忙越低，是一种降低磁通升速的方法，这相当于它励电动机弱磁调速。£fiZnnznO0图1变频调速的机械特r]2+厂2'X1+X'2J2兀f1(L1+I：)rm〔pU[2——保持Un=常数，升高频率时，电动机的电磁转矩为T二—2兀f1'r]+4：+(叫+xj上式求dT=0，得最大转矩和临界转差率为dsm1pU121+X2由于f1较高，x1、x‘2和J比r1大的多，则上式变为1mpU21/\Xm22Kf1(x1+xf2)f1因此，频率越高时，T越小，s也越小。保持U为常数，升高频率调速时mmn的机械特性如图1(b)所示。二、SIMULINK仿真模型建立三相异步电动机的变频调速仿真模型，可以采用simulink提供的仿真模块，如交流电源，电压测量，异步电机，电机测量等。其中，三相交流电源位于【PowerSystem】的PowerElectronics中，将三相交流电源的频率设置成60HH，电压值设置的与电机的电压相同。电压表位于【PowerSystem】的Measurement中，异步电机模块位于【PowerSystem】库的Machines中，双击电机模型，设置其参数，设置如图(a)所示，设置增益K的值为(30/)其仿真图形如实例图(b)所示。VoltageMeasurement(a)变频调速仿真模n160fiWBlockParameters:AsynchronousMatdhineSIUnitsAzynchroncusUechine»ma.Ek}(link)IzipluentsEIhrte-priasieasynchxonoLIBza^hine(T-o-j_ndi-D-to-zwBq.u.irT*lca*e}SKideledinEselectable江工referencefraae(iDtcijstatoTjcrEynshron^ui)..Statera-ndT-D+C-T■BFin.d.injEsar&C-D-TITIC-C七wTan.TCystc-snintsTnilna-r/traljM-in七.Cor.fijF±rat1mParazsctcrs1Advan.c.-QK'ansfn.n.1PQKQTJ^Itasc(linfl-linci)uzr.dfrasLuaniC!-[Pn(VA)jVnI.VTJM)Jfn(Hz)J:[3箭4民220jtiO]Statccres1stan.eeandinduetanc；m[KELis(}(}]:[弧.4352C&-2JKatc-xxesiEtanceandinductEn^e[Kx'i-oJoi;Hr'(H)]:[0.BIG2.Ce-3]Mutualiridu.clanceLzi(H}:fi?.31&-3IHOT七匚虫fils...
