異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的建模與仿真

1、武漢理工大學(xué)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書目錄概述11課程設(shè)計(jì)任務(wù)與要求22異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型32.1三相異步電動(dòng)機(jī)的多變量非線性數(shù)學(xué)模型42.2 坐標(biāo)變換62.2.1坐標(biāo)變換的基本思路62.2.2三相-兩相變換（3/2變換）62.2.3 靜止兩相-旋轉(zhuǎn)正交變換（2s/2r變換）82.3狀態(tài)方程93模型實(shí)現(xiàn)113.1AC Motor模塊113.2坐標(biāo)變換模塊123.3仿真原理圖154仿真結(jié)果及分析175結(jié)論20參考文獻(xiàn)21概述異步電動(dòng)機(jī)又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量的一種交流電機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為兩種形式：有鼠籠

2、式、繞線式異步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源相連，其定子電流直接取自交流電力系統(tǒng)；與其他電機(jī)相比，異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用、維護(hù)方便，運(yùn)行可靠性高。但它的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速有固定的轉(zhuǎn)差率，因而調(diào)速性能較差，在要求有較寬廣的平滑調(diào)速范圍的使用場(chǎng)合（如傳動(dòng)軋機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、大型機(jī)床等），不如直流電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)、方便。因此，在需要高動(dòng)態(tài)性能的調(diào)速系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)，異步電動(dòng)機(jī)就不能完全適應(yīng)了。要實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能的系統(tǒng)，必須首先認(rèn)真研究異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)建模與仿真一直是各領(lǐng)域研究、分析和設(shè)計(jì)各種復(fù)雜系統(tǒng)的有力工具。建?？梢猿嚼硐氲娜ツM復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)；而仿真則可以對(duì)照比較

3、各種控制策略和方案，優(yōu)化并確定系統(tǒng)參數(shù)。長(zhǎng)期以來，仿真領(lǐng)域的研究重點(diǎn)是放在仿真模型建立這一環(huán)節(jié)上，即在系統(tǒng)模型建立以后，設(shè)計(jì)一種算法，以使系統(tǒng)模型為計(jì)算機(jī)所接受，然后再將其編制成計(jì)算機(jī)程序，并在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。顯然，為達(dá)到理想的目的，在這一過程中編制與修改仿真程序十分耗費(fèi)時(shí)間和精力，這也大大阻礙了仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。近年來逐漸被大家認(rèn)識(shí)的Matlab軟件則很好的解決了系統(tǒng)建模和仿真的問題。異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)就是借助于Matlab軟件的Simulink組件來建立異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，再按照定子磁鏈定向的方法來仿真分析異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性。異

4、步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的建模與仿真1課程設(shè)計(jì)任務(wù)與要求題 目: 異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的建模與仿真1初始條件：1技術(shù)數(shù)據(jù)： 異步電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)：PN =3 kw, UN =380 V, IN =6.9 A, nN =1450 r/min, fN=50 Hz;Rs=1.85, Rr=2.658, Ls=0.2941 H, Lr=2898 H, Lm=0,2838 H;J=0.1284 Nm.s2, np=22技術(shù)要求： 在以 w-is-yr 為狀態(tài)變量的dq坐標(biāo)系上建模要求完成的主要任務(wù): 1設(shè)計(jì)內(nèi)容：(1) 根據(jù)坐標(biāo)變換的原理，完成dq坐標(biāo)系上的異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型(2) 完成以w-is-yr

5、為狀態(tài)變量的dq坐標(biāo)系動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖(3) 根據(jù)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，完成異步電動(dòng)機(jī)模型仿真并分析電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和加載的過渡過程(4) 整理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料，完成課程設(shè)計(jì)總結(jié)，撰寫設(shè)計(jì)說明書2異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型直流電動(dòng)機(jī)的磁通由勵(lì)磁繞組產(chǎn)生，可以在電樞合上電源以前建立起來而不參與系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程（弱磁調(diào)速時(shí)除外）。因此，它的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型只有一個(gè)輸入變量電樞電壓和一個(gè)輸入變量轉(zhuǎn)速，在控制對(duì)象中含有機(jī)電時(shí)間常數(shù)和電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)，如果電力電子變換裝置也計(jì)入控制對(duì)象，則還有滯后的時(shí)間常數(shù)。在工程上能夠允許的一些假定條件下，可以描述成單變量（單輸入單輸出）的三階線性系統(tǒng)，完全可以應(yīng)用經(jīng)典的線性控制理論和由它發(fā)展出來的

6、工程設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。但是，同樣的理論和方法用來分析與設(shè)計(jì)交流調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，就不那么方便了，因?yàn)榻涣麟姍C(jī)的數(shù)學(xué)模型和直流電機(jī)模型相比有著本質(zhì)上的區(qū)別。（1）異步電機(jī)變壓變頻調(diào)速時(shí)需要進(jìn)行電壓（或電流）和頻率的協(xié)調(diào)控制，有電壓（電流）和頻率兩種獨(dú)立的輸入變量。在輸出變量中，除轉(zhuǎn)速外，磁通也得算一個(gè)獨(dú)立的輸出變量。因?yàn)殡姍C(jī)只有一個(gè)三相輸入電源，磁通的建立和轉(zhuǎn)速的變化是同時(shí)進(jìn)行的，為了獲得良好的動(dòng)態(tài)性能，也希望對(duì)磁通施加某種控制，使它在動(dòng)態(tài)過程中盡量保持恒定，才能產(chǎn)生較大的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。由于這些原因，異步電機(jī)是一個(gè)多變量（多輸入多輸出）系統(tǒng)，而電壓（電流）、頻率、磁通、轉(zhuǎn)速之間又互相都有影響，所以是

7、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)，可以用圖2-1來定性地表示。圖2-1 異步電動(dòng)機(jī)的多變量、強(qiáng)耦合模型結(jié)構(gòu)（2）在異步電機(jī)中，電流乘磁通產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速乘磁通得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于它們都是同時(shí)變化的，在數(shù)學(xué)模型中就含有兩個(gè)變量的乘積項(xiàng)。這樣一來，即使不考慮磁飽和等因素，數(shù)學(xué)模型也是非線性的。（3）三相異步電機(jī)定子有三個(gè)繞組，轉(zhuǎn)子也可等效為三個(gè)繞組，每個(gè)繞組產(chǎn)生磁通時(shí)都有自己的電磁慣性，再算上運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電慣性，和轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的積分關(guān)系，即使不考慮變頻裝置的滯后因素，也是一個(gè)高階系統(tǒng)。綜上所述，異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的多變量非線性數(shù)學(xué)模型在研究異步電動(dòng)機(jī)的

8、多變量非線性數(shù)學(xué)模型時(shí)，常作如下的假設(shè)：（1）忽略空間諧波，設(shè)三相繞組對(duì)稱，在空間互差120°電角度，所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)沿氣隙周圍按正弦規(guī)律分布。（2）忽略磁路飽和，各繞組的自感和互感都是恒定的。（3）忽略鐵心損耗。（4）不考慮頻率變化和溫度變化對(duì)繞組電阻的影響。無論電機(jī)轉(zhuǎn)子是繞線型還是籠型的，都將它等效成三相繞線轉(zhuǎn)子，并折算到定子側(cè)，折算后的定子和轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)都相等。這樣，實(shí)際電機(jī)繞組就等效成圖2-2所示的三相異步電機(jī)的物理模型。圖2-2三相異步電動(dòng)機(jī)的物理模型在圖2-2中，定子三相繞組軸線A、B、C在空間是固定的，以A軸為參考坐標(biāo)軸；轉(zhuǎn)子繞組軸線a、b、c隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子a軸和定子A

9、軸間的電角度q為空間角位移變量。規(guī)定各繞組電壓、電流、磁鏈的正方向符合電動(dòng)機(jī)慣例和右手螺旋定則。這時(shí)，異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型由下述電壓方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程組成。(1)三相定子的電壓方程可表示為： （2-1）方程中，、為定子三相電壓；、為定子三相電流；、為定子三相繞組磁鏈；為定子各相繞組電阻。三相轉(zhuǎn)子繞組折算到定子側(cè)后的電壓方程為： （2-2）方程中，、為轉(zhuǎn)子三相電壓；、為轉(zhuǎn)子三相電流；、為轉(zhuǎn)子三相繞組磁鏈；為轉(zhuǎn)子各相繞組電阻。(2)磁鏈方程為： （2-3）式中，是6×6電感矩陣，其中對(duì)角線元素、是各有關(guān)繞組的自感，其余各項(xiàng)則是繞組間的互感。(3)電磁轉(zhuǎn)矩方程為： （2-4）

10、式中，為電機(jī)極對(duì)數(shù)，為角位移。(4)運(yùn)動(dòng)方程為： （2-5） 式中，為電磁轉(zhuǎn)矩； 為負(fù)載轉(zhuǎn)矩；為電機(jī)機(jī)械角速度；為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。2.2 坐標(biāo)變換異步電動(dòng)機(jī)三相原始動(dòng)態(tài)模型相當(dāng)復(fù)雜，簡(jiǎn)化的基本方法就是坐標(biāo)變換。異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型之所以復(fù)雜，關(guān)鍵是因?yàn)橛幸粋€(gè)復(fù)雜的電感矩陣和轉(zhuǎn)矩方程，它們體現(xiàn)了異步電動(dòng)機(jī)的電磁耦合和能量轉(zhuǎn)換的復(fù)雜關(guān)系。要簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型，須從電磁耦合關(guān)系入手。2.2.1坐標(biāo)變換的基本思路如果能將交流電動(dòng)機(jī)的物理模型等效地變換成類似直流電動(dòng)機(jī)的模式，分析和控制就可以大大簡(jiǎn)化。坐標(biāo)變換正是按照這條思路進(jìn)行的。不同坐標(biāo)系中電動(dòng)機(jī)模型等效的原則是：在不同坐標(biāo)下繞組所產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)相等。三相變量中

11、只有兩相為獨(dú)立變量，完全可以也應(yīng)該消去一相。所以，三相繞組可以用相互獨(dú)立的兩相正交對(duì)稱繞組等效代替，等效的原則是產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)相等。兩相繞組，通以兩相平衡交流電流，也能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。當(dāng)三相繞組和兩相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)大小和轉(zhuǎn)速都相等時(shí)，即認(rèn)為兩相繞組與三相繞組等效，這就是3/2變換。兩個(gè)匝數(shù)相等相互正交的繞組d、q，分別通以直流電流，產(chǎn)生合成磁動(dòng)勢(shì)F，其位置相對(duì)于繞組來說是固定的。如果人為地讓包含兩個(gè)繞組在內(nèi)的鐵心以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，磁動(dòng)勢(shì)F自然也隨之旋轉(zhuǎn)起來，成為旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。如果旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的大小和轉(zhuǎn)速與固定的交流繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相等，那么這套旋轉(zhuǎn)的直流繞組也就和前面兩套固定的交流繞組都等效

12、了。2.2.2三相-兩相變換（3/2變換）三相繞組A、B、C和兩相繞組之間的變換，稱作三相坐標(biāo)系和兩相正交坐標(biāo)系間的變換，簡(jiǎn)稱3/2變換。圖2-3 三相坐標(biāo)系和兩相正交坐標(biāo)系中的磁動(dòng)勢(shì)矢量ABC和兩個(gè)坐標(biāo)系中的磁動(dòng)勢(shì)矢量，將兩個(gè)坐標(biāo)系原點(diǎn)重合，并使A軸和軸重合。按照磁動(dòng)勢(shì)相等的等效原則，三相合成磁動(dòng)勢(shì)與兩相合成磁動(dòng)勢(shì)相等，故兩套繞組磁動(dòng)勢(shì)在軸上的投影應(yīng)相等，因此 （2-6） 寫成矩陣形式 （2-7）按照變換前后總功率不變，匝數(shù)比為 （2-8） 則三相坐標(biāo)系變換到兩相正交坐標(biāo)系的變換矩陣 （2-9） 三相-兩相變換（3/2變換）兩相正交坐標(biāo)系變換到三相坐標(biāo)系（簡(jiǎn)稱2/3變換）的變換矩陣（2-10

13、）2.2.3 靜止兩相-旋轉(zhuǎn)正交變換（2s/2r變換）從靜止兩相正交坐標(biāo)系到旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系dq的變換，稱作靜止兩相-旋轉(zhuǎn)正交變換，簡(jiǎn)稱2s/2r變換，其中s表示靜止，r表示旋轉(zhuǎn)，變換的原則同樣是產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)相等。圖2-4 靜止兩相正交坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系中的磁動(dòng)勢(shì)矢量旋轉(zhuǎn)正交變（2-11）靜止兩相正交坐標(biāo)系到旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系的變換陣 （2-12）旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系到靜止兩相正交坐標(biāo)系的變換陣 （2-13） 定子旋轉(zhuǎn)變換陣 （2-14）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)變換陣 （2-15）電壓方程 （2-16）磁鏈方程 （2-17）轉(zhuǎn)矩方程 （2-18）旋轉(zhuǎn)變換是用旋轉(zhuǎn)的繞組代替原來靜止的定子繞組，并使等效的轉(zhuǎn)子繞組與等效的

14、定子繞組重合，且保持嚴(yán)格同步，等效后定、轉(zhuǎn)子繞組間不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系中的磁鏈方程和轉(zhuǎn)矩方程與靜止兩相正交坐標(biāo)系中相同，僅下標(biāo)發(fā)生變化。從表面上看來，旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型還不如靜止兩相正交坐標(biāo)系的簡(jiǎn)單，實(shí)際上旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)在于增加了一個(gè)輸入量1，提高了系統(tǒng)控制的自由度。2.3狀態(tài)方程旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系上的異步電動(dòng)機(jī)具有4階電壓方程和1階運(yùn)動(dòng)方程，因此須選取5個(gè)狀態(tài)變量。可選的狀態(tài)變量共有9個(gè)，這9個(gè)變量分為5組：轉(zhuǎn)速；定子電流；轉(zhuǎn)子電流；定子磁鏈；轉(zhuǎn)子磁鏈。轉(zhuǎn)速作為輸出變量必須選取。其余的4組變量可以任意選取兩組，定子電流可以直接檢測(cè)，應(yīng)當(dāng)選為狀態(tài)變量。剩下的3組均不可直接檢

15、測(cè)或檢測(cè)十分困難，考慮到磁鏈對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行很重要，可以選定子磁鏈或轉(zhuǎn)子磁鏈。狀態(tài)方程 為狀態(tài)變量。狀態(tài)變量輸入變量輸出變量狀態(tài)方程輸出方程轉(zhuǎn)子電磁時(shí)間常數(shù)電動(dòng)機(jī)漏磁系數(shù)根據(jù)以上公式繪制動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖：圖2-5 為狀態(tài)變量在dq坐標(biāo)系中動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖3模型實(shí)現(xiàn)3.1AC Motor模塊 根據(jù)圖2-5的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，用MATLAB/SIMULINK基本模塊建立在dq坐標(biāo)系下異步電動(dòng)機(jī)仿真模型AC Motor模塊。AC Motor模塊圖如圖3-1。根據(jù)圖2-5計(jì)算參數(shù)為： =1-Lm2Lr×Ls=0.055 Rs=1.85 RsLr+RrLsLr=1.85×0.2898+2.658&#

16、215;0.29410.2898=4.5474 Ls=0.055×0.2941=0.01618 np×LmLr=2×0.28380.2898=1.9586 1=2fn=100 搭建AC motor 模塊如圖所示：圖3-1 AC motor 模塊3.2坐標(biāo)變換模塊（1）3/2 transform 模塊 根據(jù)靜止兩相正交坐標(biāo)系到旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系的變換陣 則有 Usa=0.8165*Ua-0.4082*Ub-0.4082*Uc，Usb=0.7071*Ub-0.7071*Uc其中Ua，Ub，Uc為三相坐標(biāo)系下的輸入電壓，Usa和Usb為靜止兩相正交坐標(biāo)下的電壓。 搭建模塊如

17、下圖： 圖3-2 3/2 transform模塊(a) 圖3-3 3/2 transform模塊(b)（2） 2s/2r transform 模塊根據(jù)定子旋轉(zhuǎn)變換陣 則有 Usd=cosUsa+sinUsb，Usq=- sinUsa +cosUsb其中Usa和Usb為靜止兩相正交坐標(biāo)下的電壓，Usd和Usq為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓。為d軸與a軸的夾角。搭建模塊如下圖 圖3-4 2s/2r transform模塊(a)圖3-5 2s/2r transform模塊(b)(3) 2r/2s transform 模塊根據(jù)旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系到靜止兩相正交坐標(biāo)系的變換陣 則有 Isa= cosIsd - si

18、nIsq，Isb= sinIsd + cosIsq其中Isa和Isb為靜止兩相正交坐標(biāo)下的電壓，Isd和Isq為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓。為d軸與a軸的夾角。 搭建模塊如下圖： 圖3-6 2r/2s transform模塊(a) 圖3-7 2r/2s transform模塊(b)（4）2/3 transform 模塊 兩相正交坐標(biāo)系變換到三相坐標(biāo)系（簡(jiǎn)稱2/3變換）的變換矩陣 則有 Ia=0.8165Isa, Ib=-0.4082Isa+0.7071Isb, Ic=-0.4082Isa-0.7071Isb其中Ia，Ib，Ic為三相坐標(biāo)系下的輸入電流，Isa和Isb為靜止兩相正交坐標(biāo)下的電流。搭建

19、模塊如下圖： 圖3-8 2/3 transform模塊(a) 圖3-9 2/3 transform模塊(9)（5）2r/2s transform 模塊和2s/2r transform 模塊中輸入量Theta根據(jù)下式得到。 =1dt （6）若由三相坐標(biāo)系直接變換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，得到其坐標(biāo)變換矩陣為: 搭建仿真模型為 圖3-10 3/2r transform模塊3.3仿真原理圖 在進(jìn)行異步電動(dòng)機(jī)仿真時(shí)，以為狀態(tài)變量的dq坐標(biāo)系中的狀態(tài)方程為內(nèi)核，在外圍加上坐標(biāo)變換和狀態(tài)變換，就可得到在dq坐標(biāo)系下的仿真結(jié)果。仿真原理圖如圖所示。 圖3-11 仿真原理圖(a) 圖3-12 仿真原理圖(b)其中有

20、5個(gè)輸入?yún)?shù)：三相正弦交流電壓Usa，Usb，Usc，同步轉(zhuǎn)速W1，負(fù)載轉(zhuǎn)矩T1。三相正弦交流電壓幅值均為380V，頻率為100*pi HZ，相角分別為0、-2*pi/3、2*pi/3，同步轉(zhuǎn)速為常數(shù)100*pi, 根據(jù)Te=9.55Pnn=9.55×30001450=19.76N.M，額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩為19.76N.M,負(fù)載轉(zhuǎn)矩為階躍信號(hào)，階躍時(shí)間為1s，階躍初始值為0，終值為19.76N.M。正弦電壓源Usb參數(shù)設(shè)置如圖所示：圖3-13 正弦電壓源Usb參數(shù)設(shè)置4仿真結(jié)果及分析在sumilink/configuration parameters中設(shè)置仿真時(shí)間為2s，最大步長(zhǎng)后Rela

21、tive tolerance設(shè)置為1e-50.如下圖所示。 圖4-1 仿真設(shè)置轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)結(jié)果圖如下：圖4-2 轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩結(jié)果圖圖4-3 轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩局部結(jié)果圖當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩時(shí)，轉(zhuǎn)速不為額定轉(zhuǎn)速。為使轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值，調(diào)整負(fù)載轉(zhuǎn)矩為15N.M。圖4-4 調(diào)整后轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩結(jié)果圖 圖4-5 調(diào)整后轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩局部圖 由圖4-4和圖4-5可知，電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速迅速上升并達(dá)到穩(wěn)定值1500r/min，電磁轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)速上升時(shí)作衰減震蕩，最后穩(wěn)定值為零。在1s時(shí)突加負(fù)載Tl=15N.M，轉(zhuǎn)速降至1450 r/min，即額定值. 三相電流結(jié)果圖如下：圖4-6 三相電流結(jié)果圖 圖4-7 空載穩(wěn)定三相電流圖4-8 帶額定負(fù)載時(shí)的三相電流 由圖4-7和圖4-8可知，空載運(yùn)行電流幅值為4A，額定轉(zhuǎn)速時(shí)運(yùn)行電流幅值為6A。5結(jié)論本文詳細(xì)地介紹了基于Matlab/Simulink軟件下，建立異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)距控制系統(tǒng)中定子磁鏈仿真模型。三相異步電動(dòng)機(jī)本身是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)，傳統(tǒng)的分