朱贤勇 万晓慧

The Application of MATLAB Simulation in AC Speed Regulation System

ZHU Xian-yong1， WAN Xiao-hui2

（1.School of Electric Information and Electrical Engineering， Chongqing University of Arts and Sciences， Chongqing 402160， China;

2.School of Civil Engineering， Chongqing University of Arts and Sciences， Chongqing 402160， China）

【摘  要】基于交流异步电动机机械特性方程和正弦波脉冲宽度调制技术基本思想，论文运用MATLAB仿真软件编写计算程序和搭建仿真模型，揭示了交流异步电动机在变频调速过程中机械特性的变化规律和验证了正弦波脉冲宽度调制技术的基本原理。

【Abstract】Based on the mechanical properties equation of AC asynchronous motor and the basic idea of sinusoidal wave pulse width modulation technology， this paper uses MATLAB simulation software to write calculation program and construct simulation model， reveals the change law of mechanical properties of AC asynchronous motor in the process of variable frequency speed regulation， and verifies the basic principle of sinusoidal wave pulse width modulation technology.

【关键词】交流异步电机;机械特性;正弦波脉冲宽度调制技术;MATLAB仿真计算

【Keywords】AC asynchronous motor; mechanical properties; sinusoidal wave pulse width modulation technology; MATLAB simulative calculation

【中图分类号】TP391.9                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）05-0180-02

1 异步电机变频调速时机械特性的MATLAB仿真分析

交流异步电动机的机械特性描述了交流异步电机电磁转矩与转差率之间的关系，实质揭示了交流异步电机转子转速与负载转矩之间的变化关系。通过编写MATLAB程序绘制异步电机在变频调速过程中的机械特性曲线变化规律。一台三相四极鼠笼异步电机，额定电压380V，额定转速1458r/min，额定频率50Hz，定子繞组△连接，定子电阻1.375Ω，转子电阻1.047Ω，定子漏感2.43H，转子漏感2.43H。基频50Hz以下采用恒转矩控制方式，基频以上采用恒功率控制方式，程序计算时频率值取10Hz、30Hz、50Hz、70Hz、90Hz共5组数据，各频率对应电压值分别为76V、228V、380V、380V、380V。程序计算流程图如图1所示，计算结果如图2所示。

由图2可知，只要保证交流异步电机在变频调速过程中，电机能够输出的最大电磁转矩大于负载转矩，即能处于稳定运行阶段，变频调速过程中机械特性曲线是上下平行移动，基本能实现平滑调速。此外，在基频50Hz时，电机能够输出的电磁转矩最大，无论频率升高还是降低，电机输出电磁转矩的能力都会减弱。要实现基频50Hz以下的恒转矩调速（即输出电磁转矩的能力不变），基频以下通常要带定子电压补偿（或称为转矩提升）。……