同步電機模型的MATLAB仿真

　　世界產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的一個重要因素是過往幾十年中工廠自動化的不斷完善。在上個世紀(jì)70年代初葉，席卷全球世界先進(jìn)產(chǎn)業(yè)國家的石油危機，迫使他們投進(jìn)大量人力和財力往研究高效高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，用它來節(jié)約能源。經(jīng)過十年左右的努力，到了80年代大見成效，高性能交流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用的比例逐年上升，能源危機從而得以緩解。從此以后，高性能交流電機的研究從未再停止過。

　　而且眾所周知，電機的數(shù)學(xué)模型是多變量、強耦合的非線性系統(tǒng)。對非線性系統(tǒng)中的混沌和分支現(xiàn)象的研究是當(dāng)前非線性科學(xué)研究的熱門，在理論上、計算機仿真以及實驗上都有了一些研究成果，提出了一些方法。

　　同步電機歷來是以轉(zhuǎn)速與電源頻率嚴(yán)格保持同步而著稱的，只要電源頻率保持恒定，同步電動機的轉(zhuǎn)速就盡對不變curiousgypsies.com。小到電鐘和記錄儀表的定時旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，大到大型同步電動機直流發(fā)電機組，無不利器轉(zhuǎn)速恒定的特點。除此以外，同步電動機還有一個突出的優(yōu)點，就是可以控制勵磁來調(diào)節(jié)它的功率因數(shù)，可使功率因數(shù)高到1.0甚至超前。在一個工廠中只需要少數(shù)幾臺大容量恒轉(zhuǎn)速的設(shè)備（例如水泵、空氣壓縮機等）采用同步電動機，就足以改善全廠的功率因數(shù)。由于同步電動機起動費事、重載有振蕩以至于失步的危險，因此除了上述要求以外，一般的產(chǎn)業(yè)設(shè)備很少應(yīng)用。

　　自從電力電子變頻技術(shù)蓬勃發(fā)展以后，情況就完全改變了。采用電壓頻率協(xié)調(diào)控制后，同步電動機便和同步電動機一樣成為以隨著改變，失步題目自然也就不存在了。

　　所以，同步電機的應(yīng)用已日趨廣泛，同步電機將在今后的電機系統(tǒng)研究中占有重要的地位。

　　系統(tǒng)是由客觀世界中實體與實體間的相互作用和相互依靠關(guān)系構(gòu)成的具有某種特定功能的有機整體。系統(tǒng)的分類方法是多種多樣的，習(xí)慣上依照其應(yīng)用范圍可以將系統(tǒng)分為工程系統(tǒng)和非工程系統(tǒng)。

　　工程系統(tǒng)的含義是指由相互關(guān)聯(lián)部件組成的一個整體，以實現(xiàn)特定的目的。例如電機驅(qū)動自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式，用來表示系統(tǒng)運動過程中的各個量的關(guān)系

　　MATLAB是國際上仿真領(lǐng)域最權(quán)威、最實用的計算機工具。它是MathWork公司于1982年推出的一套高性能的數(shù)值計算和可視化數(shù)學(xué)軟件，被譽為“巨人肩上的工具”。

　　MATLAB是一種應(yīng)用于計算技術(shù)的高性能語言。它將計算，可視化和編程結(jié)合在一個易于使用的環(huán)境中，此而將題目解決方案表示成我們所熟悉的數(shù)學(xué)符號，其典型的使用包括:

　　MATLAB是一個交互式系統(tǒng)，它的基本數(shù)據(jù)元素是矩陣，且不需要指定大小。通過它可以解決很多技術(shù)計算題目，尤其是帶有矩陣和矢量公式推導(dǎo)的題目，有時還能寫進(jìn)非交互式語言如C和Fortran等。

　　MATLAB的名字象征它是用于高生產(chǎn)力研究，開發(fā)，分析的工具之一。

　　MATLAB的一系列的特殊應(yīng)用解決方案稱為工具箱（toolboxes）。作為用戶不可缺少的工具箱，它可以使你學(xué)習(xí)和使用專門技術(shù)。工具箱包含著M-file集，它使MATLAB可延展至解決特殊類的題目。在工具箱的范圍內(nèi)可以解決單個過程，控制系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊邏輯，仿真及其他很多題目。

　　MATLAB語言。這是一種高級矩陣語言，其有著控制流程狀態(tài)，功能，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，輸進(jìn)輸出及面向?qū)ο缶幊痰奶匦浴Ｋ�既�?ldquo;小型編程”的功能，快速建立小型可棄程序，又有“大型編程”的功能，開發(fā)一個完整的大型復(fù)雜應(yīng)用程序。

　　MATLAB的工作環(huán)境。這是一套工具和設(shè)備方便用戶和編程者使用MATLAB。它包含有在你的工作空間進(jìn)行治理變量及輸進(jìn)和采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。同時也有開發(fā)，治理，調(diào)試，(profilingM-files，MATLAB’sapplications。)的系列工具。

　　理想同步電機假設(shè)眾所周知，由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，同步電機可分為隱極機和凸極機兩類。以下的研究對象像都是凸極機。

　　同步電機的主要特點應(yīng)的感應(yīng)電勢的變化規(guī)律仍相當(dāng)復(fù)雜，如步采取一定的假設(shè)，仍難以對它們的運行方式作定量分析。這些假設(shè)是：

　　（1）電機鐵芯不飽和。這一假設(shè)不僅意味磁場和各繞組電流間有線形關(guān)系，也使在確定空氣隙合成磁場時有可能運用疊加原理。

　�。�2）電機有完全對稱的磁路和繞組。這一假設(shè)包含以下幾方面：定子三相繞組完全相同，空間位置彼此相隔2/3π電弧度；轉(zhuǎn)子每極的勵磁繞組完全相同；阻尼條的設(shè)置對稱于正、寶寶取名交軸。

　　（3）定子三相繞組的自感磁場，定子與轉(zhuǎn)子繞組間的互感磁場，沿空氣隙按正弦律分布。這一假設(shè)表示略往所有的諧波磁勢、諧波磁通和相應(yīng)的諧波電勢，也略往諧波磁場產(chǎn)生以下的分析都2.2abc/dq模型的建立

　　派克變換是人們熟悉也是最廣泛運用的坐標(biāo)變換之一。它的基礎(chǔ)是“任何一組三相平衡定子電流產(chǎn)生的合成磁場，總可由兩個軸線相互垂直的磁場所替換”的雙反應(yīng)原理。根據(jù)這原理，將這兩根軸線的方向選擇得與轉(zhuǎn)子正、交軸方向一致，使三相定子繞組電流產(chǎn)生得電樞反應(yīng)磁場，由兩個位于這兩軸方向的等值定子繞組電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁場所替換，就稱為派克變換。因此，簡言之，派克變換相當(dāng)于觀察點點從空間不動的定子上，轉(zhuǎn)移到空間旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上，并且將兩個位于轉(zhuǎn)子正、交軸向的等值定子繞組，替換實際的三相定子繞組。

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