运动控制系统对异步电动机进行矢量控制的仿真研究.docx
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本科生课程论文
课程名称 运动控制系统
学 院 机电工程与自动化专 业 电气工程及其自动化学 号 1212XXXX
学生姓名 翟自协
指导教师 杨影
分 数
题目:
课外项目学习(6学时):
对异步电动机进行矢量控制的仿真研究。
电机参数如下:
Rs=1.115W,
Rr=1.083W,Lsl=0.005974H,Llr=0.005974H,Lm=0.2037H,
p N N
J=0.02Kg.m2,n=2,U =380V,f =50Hz,额定频率50Hz,额定转速1460
转/分,逆变器采用SVPWM控制,开关频率为5KHz。
仿真条件如下:
转速给定信号为阶跃给定,0.1s时转速给定为120rad/s,0.7s时转速降为80rad/s;电机空载起动,0.3s加载5N.m,0.5s减载为2N.m。
仿真时间为1s,仿真步长0.02ms,
(1)利用电机、SVPWM、ASR、转子磁链计算等基本模块搭建异步电动机矢量控制的仿真平台。
(2)给出定子三相电流、转子三相电流、转速、电磁转矩仿真波形。
(3)给出定子AB线间电压波形和经过低通滤波后的电压波形,并进行对比分析。
,低通滤波器的截止频率1KHz。
(4)给出电机负载,转速,定子q轴电流给定,定子q轴电流、电磁转矩仿真波形,仿照直流电动机的启动过程分析异步电动机起动、加载过程中q轴电流、电磁转矩、转速的变化规律。
说明q轴电流对电磁转矩的控制规律。
说明起动过程中电机是否会过流,修改哪个量可以改变电机最大起动转矩。
(5)给出电机转子磁链,转子磁链幅值和角度及定子电流d轴分量仿真波形,说明矢量控制中转子磁链与d轴电流的关系,说明转子磁链的控制规律。
(6)给出加载后电机转矩、转速q轴电流、d轴电流波形,分析变化规律。
解答:
(1)利用电机、SVPWM、ASR、转子磁链计算等基本模块搭建异步电动机矢量控制的仿真平台。
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(2)给出定子三相电流、转子三相电流、转速、电磁转矩仿真波形。
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图2-1定子三相电流仿真波形
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图2-2转子三相电流仿真波形
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图2-3转速仿真波形
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图2-4电磁转矩仿真波形
(3)给出定子AB线间电压波形和经过低通滤波后的电压波形,并进行对比分析。
,低通滤波器的截止频率1KHz。
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图3-1低通滤波前的AB线间电压波形
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0.01
0
-0.01
-0.02
-0.03
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
图3-2经过低通滤波后的AB线间电压波形
未滤波之前AB间的不同频率的波太多,经过滤波之后,保留了频率在1kHz
以下的波形。
(4)给出电机负载,转速,定子q轴电流给定,定子q轴电流、电磁转矩仿真波形,仿照直流电动机的启动过程分析异步电动机起动、加载过程中q轴电流、电磁转矩、转速的变化规律。
说明q轴电流对电磁转矩的控制规律。
说明起动过程中电机是否会过流,修改哪个量可以改变电机最大起动转矩。
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图4-1电机负载仿真波形
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图4-2转速仿真波形
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图4-3定子q轴电流给定仿真波形
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- 运动 控制系统 异步电动机 进行 矢量 控制 仿真 研究