交流调速技术专题报告二

北京交通大学电气工程学院

Beijing Jiaotong University

异步电动机全速度范围内的转矩-

转速特性曲线结题报告

姓名 班级：电气 学号：

指导老师：吴学智 完成日期：2014.11.19

北京交通大学电气工程学院

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摘要

通过对异步电动机进行数学分析，得到异步电动机的稳态模型。在全速范围内分段进行恒磁通和恒电压恒功率控制，得到控制下的转矩—转速特性曲线。

关键词

异步电动机；转矩—转速；恒磁通；恒电压恒功率

Abstract

By mathematical asynchronous motor analysis, we can get the steady-state model of the asynchronous motor. Full speed within sections of constant flux and constant voltage constant power control, we can get the torque - speed characteristics under the control.

Keywords

asynchronous motor; torque - speed; constant flux; constant voltage constant power

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1.前言

1.1异步电动机转矩—转速研究意义

电动机作为重要的动力装置，已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。与电机配套的控制设备的性能已经成为用户关注的焦点。电机的控制包括电机的起动、调速和制动。异步电动机由于具有结构简单、体积小、价格低廉、运行可靠、维修方便、运行效率较高、工作特性较好等优点，因而在电力拖动平台上得到了广泛应用。据统计，其耗电量约占全国发电量的40%左右。对于异步电动机的转矩—转速特性曲线则是我们实际控制效果的体现。

2.异步电动机的模型和控制方法

2.1异步电动机的稳态模型

Us—定子相电压；fs—定子频率； fsl—转差频率；

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Is、Ir、Im—分别为定子电流、折算到定子侧的转子电流和励磁电流； Eg—气隙磁通感应电动势；

Er—折算到定子侧的转子感应电动势； s—转差率，s=fsl/fs.

2.2异步电动机的控制方法 2.2.1恒磁通控制方法

恒磁通运行条件为 g ? C E ? m ? const .，可以近似与加入低压补偿

fsE的恒电压/频率控制等效。此时的转矩—转速特性曲线如下：

2.2.2恒电压恒功率控制方法

恒电压恒功率条件为：U s ? const . sl ? const .，此时的转矩—转速特性曲线如下：

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2.2.3异步电动机的转矩公式

通过对运行状态的分析可以得到转矩的公式为：

Te?mnpUs2Rr/s2?fs[(R?Rr)2?(X?X)2]slslrsm为相数，np为极对数，Us为定子电压，fS为同步频率，s为转差率，

RS为定子电阻，Rr为转子电阻，Xls为定子漏感，Xlr为转子漏抗。

3.异步电动机转矩—转速的MATLAB仿真

3.1仿真程序

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