三相感应电机的建模仿真（3）基于ABC相坐标系Level2 S-Fun以及定子串不对称电抗起动过程仿真分析

1. 概述

2. 三相感应电动机状态方程式

3. 基于Level2 S-Function的仿真模型建立

4. 动态分析实例

5. 总结

6. 参考文献

1. 概述

       三相感应电机自然坐标系下的数学模型是一组周期性变系数微分方程（其电感矩阵是转子位置角的函数，转子位置角随时间按正弦规律变化），将其用于电机控制系统的设计和控制策略的分析定制也许不太合适，有点勉为其难。而将其用于理解电机的基本物理原理和数学特性，设计更高效的电机和优化算法；对分析三相感应电机的启动、运行和制动等状态，深入理解电机的工作原理和学生工程师的教育培训；提供电机的故障诊断和分析的详细信息；用于电机与机械系统的耦合分析等也许是非常合适的。本文根据三相感应电动机定子自然坐标系下的状态方程，用Matlab建立了基于Level2 S-Function的仿真模型，然后应用这个仿真模型对三相感应电动机定子串不对称电抗的起动过程进行了仿真分析，并用对称分量法分析定子电路一相串联电抗器时的不对称系统，确定起动电抗的数值。对仿真结果进行比较分析，得出了一些有用的结论。

2. 三相感应电动机状态方程式

       在建立三相感应电动机动态数学模型时，为简单起见作如下假设：（1）气隙磁通密度在空间按正弦分布，忽略磁场的高次谐波；（2）忽略磁路饱和影响及铁心损耗；（3）定、转子绕组均为三相对称绕组，其电阻和漏感为常数。三相感应电动机在相坐标系下的数学方程如下：

2.1电压方程

       设在相坐标系下定、转子各绕组电压、电流的正方向符合电动机惯例，电流、磁链的正方向符合右手螺旋定则，对每个绕组电路分别应用KVL，得到矩阵形式的电压方程为：

    （1）

式中，

，‘

，