1、【摘要】：在本文中，交流异步感应电机速度控制作了概述介绍，首先介绍了交流异步电机调速技术的发展，再分析的交流异步电机变频调速原理，最后介绍了几个感应电机速度控制的几种技术。如：正弦脉宽调制（SPWM），变频调速技术，使推广普及的现实。使用性能更加完美，SPWM变频技术可以更广泛的应用。有几种方法来模拟其操作，像MATLAB，Simulink是MATLAB的一个附加组件，可用于模拟线性或非线性的，连续的或离散的，或者两者的混合系统的方法和通过一组图形动画的组合允许用户容易地观察整个过程模拟。本文利用Simulink中模块库建立异步电动机变频调速的模型。【关键词】：异步电机 ; 变频调速 ; MA
2、TLAB ;Simulink目录中文摘要、中文关键词I前 言1第一章 异步电动机及其调速方法2 1.1异步电动机概述2 1.1.1鼠笼异步电动机基本结构2 1.1.2异步电动机旋转原理3 1.1.3异步电动机电路的等差变换3 1.2异步电动机的调速方法3 1.2.1改变电动机的级对调速4 1.2.2改变转速率调速4 1.2.3改变供电电源的频率调率4 1.2.4三种调速方法比较5第二章 异步电机变频调速原理6 2.1异步电动机的变压调速原理6 2.1.1变频调速的基本要求6 2.1.2变频器的原理及基本构成6 2.1.3SPWM控制技术概述8 2.1.4SPWM控制技术原理8第三章 变频调速系
3、统的建模仿真10 3.1变频调速系统的构成10 3.2变频调速系统的建模10第四章 结束语11第五章 设计总结12参考文献13致 谢14前 言 由于三相交流电机的出现，转子结构极为坚固，易于维护，长期以来在行业内的份额一直处于领先地位然而，在速度，但远高于三相交流电动机直流电动机更小，并且旋转机械的业者而言，往往需要直接上级高速性能，虽然，但由于它的高失败率，电力设备和复杂的因子不同的速度要求，到应用受到一定的制约。三相异步电动机的调速控制，尤其是变速的实现，成为工程师追求的目标。变频技术并出现改善和发展电机转速革命性的变化。在不到20年的时间，在国内外已被公认为是最好的，最有办法加快发展。变
4、频推广应用技术在中国，虽然短短十几年，但发展非常迅速。这是由于频率控制技术决定的优越性。最多两档之间零零几转/分钟的最小速度，可以大大提高精度，效率和生产设备的技术水平，提高产品的质量和数量。对于一些所述的控制系统，而且还可以降低对系统的影响，更稳定和受控参数，提高的可靠性和经济性，延长设备寿命。电力电子器件的发展，是交流变频调速技术的物质基础。50年出现晶闸管，交流电压晶闸管逆变电源输出仍然构成一个方波或阶梯波，更换旋转频率单位，实现了变频调速，而是一个半控晶闸管器件，可以控制被打开，但不从门极控制关断，所以普通晶闸管逆变器AC速度追逐变化的同时，必须加强相电路。70年代以后，功率晶体管(G
5、TR)、门极关断晶闸管(GTO 晶闸管)、功率 MOS场效应晶体管(POWER MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、 MOS控制晶闸管(MCT)等已先后问世，这些器件都是既能控制导通又能控制关断的自关断器件，又称全控型器件。它不再需要强迫换流电路，使得逆变器构成结构简单，紧凑变频调速还在不采取任何措的时候。在一般中小型工厂，工作三相异步电动机是几十台或者数百电机，并在大型工厂经常有几千运行电机。因此，提高电机的效率，采用节能技术，是一种有效的方式来运行它们的经济。因此，世界各国在所有类型的节能技术和设备的开发和推广，促进电机的经济运行。数据显示，中国的工业和矿业企业的各种风机，水泵和
6、机械设备耗电约占三分之一，每年全国总发电量的，而可变负荷运转已经占到了70。统计表明，有真实的，家用空调，建筑供水系统，电机企业类型，在大多数情况下，只有60的负载，因此，采用变频技术，风扇和泵的能量电动机速度控制节能调速潜力将是非常大的，节能的，每年将可以节约几百亿度。在众多的转换技术，交流频率控制技术是各种工业设备，高效率运转，节约能源的有效手段的。第一章 异步电动机及其调速方法在各种轻和重工业，农业和日常生活广泛用于各种异步电动机，异步电动机具有许多突出的优点，和其他各种电机相比，其结构简单，易于制造，使用和维修，运行可靠，效率高，成本低，使得它的最广泛使用的，最大的电动机的要求。异步电
7、动机按转子绕组型式又可分为鼠笼式和线绕式两类。鼠笼式结构最为简单、牢固，应用最为广泛。本章将主要介绍鼠笼式异步电动机的调速方式。1.1 异步电动机概述1.1.1鼠笼异步电动机基本结构 图1-1 YRZ电机结构图1.轴伸键 2.风罩 3.风扇 4.轴承外盖 5.轴承 6.端盖 7.轴承内盖 8.定子9.吊琴 10.转子 11.出线盒 12.定子挡尘板 13.转子挡尘板 14.集电环 15.刷杆 16.压垫板 17.观察窗盖 18.刷频装置各种电动机的主要结构都离不开如下部份: 1.磁路部份:定转子铁心； 2.电路部份:定转子绕组； 3.机械部份:机座、端盖、轴和轴承等。异步电动机在定子铁心内放置
8、着由空间位置上互差120的三相线圈构成的三相绕组。异步电机的主要特点是转子铁心为自成回路的“短路绕组”。特别是笼型异步电动机就像是一个鼠笼转子绕组短路绕组铜或铝条构成的简单，坚固耐用，易于维护的优点。1.1.2异步电动机旋转原理电磁转矩的感应电动机通过由相互作用而产生的定子和转子电流主磁通测定。异步电动机的磁通是三个主要的交变磁场合成的结果。旋转的转子导体的切割磁场，感应电动势由转子导体右手法则确定时，电流在绕组中相同的电动势，电磁力与旋转磁场，转子导体电流的相互作用，并且从左手法则的方向来确定的，所述驱动马达的转子的电磁力旋转时的旋转速度，这是旋转磁场的速度相同的转向方向。在这种情况下，如果
9、再加上在转子轴的机械负荷，旋转电机拖动机械负荷，机械功率输出，电动机将电能转换成机械能。当负载转矩是较大的，它必须有一个较大的转子电流和电势，因此，必须有一个较大的转差率。理想的情况下的无负载情况下，因为没有阻力矩，当电磁转矩为零。没有诱导转子绕组的电流和潜力，转子转速将达到同步的速度。在实际的异步电机运转时，由于机械载荷的阻力，电磁转矩必须克服的负载阻力矩，马达的转子必须有相应的转差率。1.1.3异步电动机电路的等差变换等价变换是没有在感应电动机的定子和转子的接触被转化成简单的电路，在电路中，从而把感应电动机运转容易进行定量分析的复杂过程。异步电机一相的等效电路如图1-2。图1-2异步电机一
10、相等效电路1.2异步电动机的调速方法交流电机相比直流电动机，消除了换向器，从而使结构简单，坚固，紧凑，低维护工作量，效率高，转动惯量小，动态响应快，可以实现高电压，高容量，高速技术。但在过去，由于其缺乏控制的适当方式，速度控制更加困难。因此，在大多数世纪20年代，主要集中在非交流电机调速的应用情况。但在过去，由于其缺乏适当的装置，用于控制所述速度控制更加困难。因此在20世纪的大部分年代里，交流电动机主要在不调速的场合应用。近年来，由于电力电子和微电子技术，新设备，并不断推出新的控制系统的快速发展，交流和直流电力驱动的电动车也有同样出色的高速性能。异步电动机的调速方法有以下几种：(1)改变电动机
11、的极对数；(2)改变转差率；(3)改变供电电源的频率。1.2.1改变电动机的级对调速当电源频率保持恒定，改变磁极绕组同步速度的变化，从而改变转子速度的数目。使用这种方法的调速器，所述定子绕组围绕需要有应根据磁极的绕组的数目可以改变外部布线变化作出的特别绕发。由于电动机的磁极只能跳的数目，它变得非常光滑，但州长不分级。极对增加一倍数量，例如，同步速度会降低一半，转子速度被降低一半。汽车有两个不同的速度被称为双速电机。1.2.2改变转速率调速（1）降压调速对于笼型异步电机，改变转差率只能通过改变电源电压的方法来实现，当外施电压改变时，最大转矩将随的平方而变化，但出现最大转矩时的转差率不变。如果电动
12、机转矩被减少到小于最大负荷转矩，电动机将停止转动，以恒定的电压控制方法，所以普通鼠笼式感应电动机是不适合的扭矩负载。这种方法的缺点是调速范围小，带负载能力差。（2）电磁转差离合调速系统笼式电动机作为原动机，在电磁离合器的电枢的恒定速度驱动旋转通过电磁离合器励磁电流控制来实现其磁极调整速度。这种方法具有省长的节能效果，价格便宜，但损失在低转速，低效率，尤其是在频繁的低速运转的情况下，多不划算。1.2.3改变供电电源的频率调速变频调速是最有发展前途的一种交流调速方式。变频调速系统的核心环节是变频器。目前常用的变频器有交-直-交变频器、交-交变频器以及PWM型变频器，其中脉宽调制(PWM)型、交-交
13、变频器有上升的趋势。变频器所用的电力半导体器件朝着向着模块化、快速化、光控化、高耐压大电流化、自关断化和高可靠传输方向发展1.2.4三种调速方法比较通过引入上述三种方法中，不难发现，最佳的性能变频调速，调速范围，良好的静态稳定，运行效率高。随着笼型异步电机调速控制，高易用性，可靠性和显著经济效益的频率，使频率控制速度的最好的方法是笼型异步电动机。鼠笼式异步电动机的变频调速，实现无级调速，大规模的调速，高效率等方面的要求。在应用了变频器对电源进行变频控制之后，给异步电动机，使用起来更加方便，并且可靠性高，显著的经济效益。第二章 异步电机变频调速原理在各种异步电动机调速系统，最有效的，最佳的性能是变压器的调速系统。在变频调速系统，也应调节定子的电压和频率，当调速器的电源，在这种情况下，机械运动平行不变的基本的机械性能，转变率不变，它是几种方法有前途的调速法2.1异步电动机的变压调速原理2.1.1变频调速的基本要求在电机转速，通常要考虑的一个重要因素是：我希望把每极电机磁通的评级，并保持不变。如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流。严重时会使铁心过热而损坏电机。 额定频率时的电动势：定子绕组的反电动势是一个定子
