基于MATLAB的電機仿真分析

徐同豫 陳玉玲

摘 要：基于MATLAB軟件對電機進行仿真研究，使用Simulink模塊構(gòu)建引擎啟動、調(diào)速和制動模型進行仿真，對電機的研究發(fā)揮著重大意義。通過對電機運作的仿真，可以提高實驗過程中安全性，縮短開發(fā)周期，更直觀地觀察發(fā)動機性能的影響因素。

關(guān)鍵詞：MATLAB;Simulink模塊;電動機

中圖分類號：TH13751 ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.007

隨著科學(xué)技術(shù)的改變和發(fā)展，電機的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)遍布各個行業(yè)范圍。隨著電機技術(shù)的不斷發(fā)展，目前對電機技術(shù)的研究也逐漸復(fù)雜化，建模是一項重要的研究工具，不僅操作簡單，而且安全性高。

1 三相異步電動機工作原理

一般情況下異步電動機的定子相數(shù)分為單相異步電動機與三相異步電動機兩種，本系統(tǒng)討論的是三相異步電動機。三相異步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具有電池類型和繞組類型，異步電動機包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分，端蓋在定子的兩端支撐轉(zhuǎn)子。

2 三相異步電動機仿真

21 啟動仿真實例

用Simulink建立三相凸極同步電動機（二極）異步啟動仿真模型，觀察整個啟動過程，示波器顯示同步電動機異步啟動過程的A相電樞電流、電磁功率、轉(zhuǎn)速和功率角的變化曲線。

建模：異步啟動的本質(zhì)是首先將阻尼器纏繞在同步電機的轉(zhuǎn)子上，因此在異步啟動之初不能給勵磁繞組施加勵磁電流，模型中主要有同步電動機、三相交流電源、電動機測量信號模塊、示波器、勵磁電流施加控制等模塊。

22 制動仿真實例

系統(tǒng)設(shè)計采用Simulink建立三相凸極同步電動機（二極） 能耗制動模擬模型，觀察整個制動過程，示波器用同步電動機的能量顯示制動過程A相的電樞電流、電磁功率、轉(zhuǎn)速和功率角的變化曲線。

建模：仿真模型可以基于使用兩個三相斷路器的同步電動機的異步啟動的仿真模型將功率制動組件添加到功率消耗，其中一個三相斷路器用于在異步啟動期間連接三相AC電源，另一個三相斷路器用于同步電動機從正常運行進入能耗制動的控制。因此，為了能在能耗制動瞬間，正常運行的交流斷路器切斷的同時閉合能耗制動三相斷路器，模型中采用了一個階躍信號源模塊實現(xiàn)能耗制動控制，制動時刻設(shè)置在10 s。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，仿真已成為各種復(fù)雜系統(tǒng)研制工作的必要手段，它對于縮短設(shè)計周期提高系統(tǒng)穩(wěn)定性做出巨大貢獻。

參考文獻：

[1] 潘曉晟，郝世勇.MATLAB電機仿真精華50例[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[2] 陳勇.電機與拖動基礎(chǔ)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.