基于三相坐标系状态方程的感应电动机起动动态计算（Matlab代码实现）

news2024/12/23 1:09:46

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📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码实现

💥1 概述

异步电动机使用交流电源属于交流电动机，由于其工作原理也称感应电动机。
异步电动机常见的有单相、两相、三相等，一般用途如下：

三相电机：生产中作为动力使用。
两相电机：两相伺服电动机。
单相电机：使用单相电源的家用电器和小设备

定子（固定部分）
定子硅钢片冲压而成，硅钢片为软磁材料，磁导率高，磁滞损耗小。定子上绕有铜质绕组。
定子铁心、定子绕组也有三相、两相、单相的区分。

转子（旋转部分）
由铁芯和绕组、转轴构成，有鼠笼式和绕线式两种。铁芯由硅钢片冲制而成。笼式绕组使用较多。

笼式：构造简单，工作可靠。
绕线式：结构复杂，造价高。

电机的电压方程是一个六阶的数组，相对dq轴的电压模型来说模型阶层是较高的，这也是后续需要进行坐标变换的原因。式中 Rs 和 Rr 分别为定子电阻和折算到定子侧的转子电阻；is（abc）为定子三相电流；ir（abc）为折算到定子侧的转子三相电流；p为微分算子；phis（abc）为三相定子磁链；phir（abc）为折算到定子侧的三相转子磁链。
根据电机各绕组的空间位置，假设电机各相绕组如下图所示：

📚2 运行结果

部分代码：

%% 计算电感矩阵
L=[LAA,M12,M12,Lms*cos(Theta),Lms*cos(Theta+ANG),Lms*cos(Theta-ANG);
M12,LAA,M12,Lms*cos(Theta-ANG),Lms*cos(Theta),Lms*cos(Theta+ANG);
M12,M12,LAA,Lms*cos(Theta+ANG),Lms*cos(Theta-ANG),Lms*cos(Theta);
Lms*cos(Theta),Lms*cos(Theta-ANG),Lms*cos(Theta+ANG),Laa,M12,M12;
Lms*cos(Theta+ANG),Lms*cos(Theta),Lms*cos(Theta-ANG),M12,Laa,M12;
Lms*cos(Theta-ANG),Lms*cos(Theta+ANG),Lms*cos(Theta),M12,M12,Laa;
];
%% 计算电感矩阵的L的逆
L_INV=inv(L);
%% 计算L对THEta的倒数
DL_Theta=Lms*[0,0,0,-sin(Theta),-sin(Theta+ANG),-sin(Theta-ANG);
0,0,0,-sin(Theta-ANG),-sin(Theta),-sin(Theta+ANG);
0,0,0,-sin(Theta+ANG),-sin(Theta-ANG),-sin(Theta);
-sin(Theta),-sin(Theta-ANG),-sin(Theta+ANG),0,0,0;
-sin(Theta+ANG),-sin(Theta),-sin(Theta-ANG),0,0,0;
-sin(Theta-ANG),-sin(Theta+ANG),-sin(Theta),0,0,0];
%% 计算电流倒数
dy(1:6)=L_INV*(-(R+Omega*DL_Theta)*i+u);
%% 计算角速度导数
dy(7)=pn/J*(0.5*pn*i'*DL_Theta*i-Romega*Omega/pn-TL );
%% 计算转角导数
dy(8)=y(7);