异步电机调压调速控制系统的设计及仿真 - 图文

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定子电压U1变化时：临界转差率不变，同步转速n1不变，由于转矩T正比于定子电压U1的平方，所以U1↓→n↓→s↑,机械特性如图3.4所示。可见转子电阻为正常值。

图3.4 电机开环调压调速机械特性

如一般的鼠笼型异步电动机，对恒转矩负载，调速范围很小，实用价值不高。对风机类负载，调速范围较大，但存在低速时功率因数低，电流大的问题。所以降压调速只适用于高转差率鼠笼电机或是绕线式异步电机。 3.3.2 闭环调压调速特性

以前用饱和电抗器，现在广泛采用晶闸管调压电路。在前面所述的开环系统的调速中，其机械特性软，调速范围较窄。加转速负反馈系统环节后成了调压调速的闭环控制系统。调速范围变大了。

测速发电机TG测得电动机转速即测速发电机的u∝n,当n↑→u↑,将u与给定电压比较得到一个电压变化值，将这个变化值作为放大器的输入端，经放大后的输出为触发器的发出信号，使触发器发出发出一定相位的脉冲，晶闸管调压器就输出一定值的电压，调节给定电压的大小就可以得到不同输出电压，

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从而达到调速的目的。

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4 基于MATLAB软件的仿真

根据自动控制系统的理论，传统惯用的自耦调压器与饱和电抗器已过时，这里采用三对反并联的晶闸管分别串联在三相交流电源线路中，再接到交流电机定子绕组上，通过控制晶闸管的导通角，得到可调的交流调压电源，这样来改变电机的端电压，实现其调压调速的目的。这里主要介绍异步电机开环与速度负反馈两种调压调速的仿真。

4.1 异步电机开环调压调速系统的仿真

根据电机拖动的理论，当异步电机拖动恒转矩负载时，改变定子端电压的人为机械特性，其稳定工作点的转差率的变化范围不大。调速范围也很小。异步电机开环调速系统的稳定精度也不高，所以这种开环调压调速系统应用不多，只作为讨论闭环调压调速系统的仿真基础。

交流电机开环调压调速系统的仿真模型如图4.1所示，

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图4.1 异步电机开环调压调速系统的仿真模型

其三相交流调压器子系统Subsystem如图4.2所示。由图4.1可知，输出的转速信号没有反馈到输入端，所以系统是开环的。

由图4.2可以清楚地看到，三对反并联的晶闸管分别串联在三相交流电源线路上，同步6脉冲触发器的输出脉冲出发六个晶闸管，触发器的同步电压取自于三相电源的线电压。交流电机拖动恒定负载。测量信号分配器仅仅测量电机转速并输出，三相电源与交流电机定子电压用示波器检测波形。

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