电工电气(2009No.11)异步电动机变频调速系统的MATLAB建模与仿真异步电动机变频调速系统的MATLAB建模与仿真陈四连，林瑞全，丁旭玮(福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108)摘要：为了研究异步电动机正弦脉宽调制变频调速系统在不同频率作用下的速度响应曲线，分别利用MATLAB软件中的SIMULINK、S-function以及微分方程编辑器(DEE)等功能模块建立两相静止坐标系下的异步电动机仿真模型。仿真结果表明，以上三种不同的建模方法效果是一样的，均是较为方便高效的异步电动机仿真方法。关键词：异步电动机；正弦脉宽调制；SIMULINK建模；S-function建模；DEE建模中图分类号：TM921.51文献标识码：A文章编号：1007-3175(2009)11-0032-04MATLABModelingandSimulationofFrequencyControlSystemforAsynchronousMotorCHENSi-lian,LINRui-quan,DINGXu-wei（CollegeofElectricalEngineeringandAutomation,FuzhouUniversity,Fuzhou350108,China）Abstract:Inordertostudyspeedresponsecurvesofasynchronousmotorunderdifferentfrequencyactions,SIMULINKinMAT-LAB,S-functionanddifferentialequationeditor(DEE)etcfunctionalModularwereusedtoestablishasynchronousmotorsimula-tionmodelundertwo-phasestationarycoordinatesystem.Simulationresultsshowthattheeffectsoftheabovethreemethodsformodelingarethesameandtheyarehighlyeffectiveasynchronousmotorsimulationmethods.Keywords:asynchronousmotor;sinusoidalpulsewidthmodulation;SIMULINKmodeling;S-functionmodeling;differentialequationeditormodeling在变频调速系统中异步电机是一个非线性、强1异步电动机在两相静止坐标系下的数学耦合、高阶次的控制对象，如果忽略其非线性、强模型耦合、高阶次的条件，近似求出线性单变量动态结构，得到的控制系统的动态性能往往不高[1-2]。要在研究异步电动机的数学模型时，在文中作如设计具有优良动态性能的异步电机调速系统，必须下的假设[3-4]：(1)忽略空间谐波。设三相绕组对称要深入分析异步电机的动态数学模型。(在空间上互差120。电角度)，所产生的磁动势沿气本文在分析异步电机数学模型的基础上，利隙圆周按正弦规律分布；(2)忽略磁路饱和，各绕用MATLAB软件中的SIMULINK、S-function以及微组的自感和互感都是恒定的；(3)忽略铁芯损耗；(4)分方程编辑器(DEE)等功能模块对异步电动机进行不考虑频率和温度变化对绕组电阻的影响。建模，通过给出异步电动机正弦脉宽调制(SPWM—异步电动机在静止坐标系α、β上的数学模型[5]为：SinusoidalPulseWidthModulation)变频调速系(1)电压方程为：统的仿真结果来验证利用这三种方法对异步电机进uα1R1+L1p0Lmp0iα1行建模的可行性。u0R+Lp0Lmpiβ1=11β1(1)0LmpLmωR2+L2pL2ωiα20-LmωLmp-L2ωR2+L2piβ2基金项目：福建省自然科学基金项目(2008J04016)作者简介：陈四连(1984-)，女，硕士研究生，研究方向为控制系统的控制策略；林瑞全(1971-)，男，副教授，硕士生导师，博士，研究方向为控制系统的控制策略；丁旭玮(1987-)，男，硕士研究生，研究方向为控制系统的控制策略。32异步电动机变频调速系统的MATLAB建模与仿真电工电气(2009No.11)(2)磁链方程为：iα1L20iβ10L2uα1ψα1L10Lm0iα1+(5)iα2-Lm0uβ1ψβ10L10Lmiβ1=(2)iβ20-Lmψα2Lm0L20iα2iα11000iα1ψβ20Lm0L2iβ2iβ10100i