434。 北京科技大学学报 2004年第4期 电机的电气系统在g坐标系下的等值电路 式中，V为电压，i为电流，p为磁通，T为转矩，ω为 如图2所示，其中忽略了定子和转子的铁损. 转速，R为电阻，L为电感，F为摩擦系数，日为转子 角度.下标dq表示dg坐标量，ts表示转子/定子 量，e表示电气量，m表示机械量，转子量带撇号 fu) ()表示其为折合至定子后的量， 将上面的电气方程变形，以电压为输入量， 以不能突变的磁通作为状态变量，电流变量便可 4 以用状态变量表示，再结合电磁转矩方程和机械 系统方程，就可以在Simulink中得到异步电机的 图1三相/二相变换模型 仿真模型，如图3所示.其中abc一dg和dg→abc两 Fig.1 Model of 3/2 Transform 个模块就是上面的三相/二相，二相/三相变换模 a) R. L' (@-p'R 型封装成的子系统.Stator flux linkage,Rotor flux M -wt linkage等子系统封装了方程(3)和(4).Torque子系 统封装了机械运动方程(6) (0-u,p'n (b) 图2g轴(a)和d轴(b)等值电路 Fig.2 The g axis (a)and the d axis (b)equivalent circuit 由此得到完整的dg坐标系下的异步电机电 图3异步电机模型 气系统方程). Fig.3 Induction motor model 电压方程： V-Rim+drPaYu 12变频器模型 这里的变频器包含了逆变器和控制器两个 Vs=Riat do d山ps-wpn 部分.其中控制器采用了目前应用广泛的矢量控 (3) V.-R'ictdp'zt(o-0hg' 制策略，采用电流和转速的双闭环控制方式. 图4是变频器在Simulink中的模型框图.框 v.-Ri+dr9-(o-0hp' 图对主要计算单元进行了封装，可以看到主要的 dg坐标系下的磁链方程： 模块包括三相/二相，二相/三相变换单元，速度PI Pa=Liia+Lmi' 调节器，电流计算单元，电流积分比较器等组成. @a=Lis+Lmi't 其中的逆变器使用了Simulink提供的通用整流 P'r=L:i'xrLmin (4) o'=L:i'stL-ia 其中，L,=Lw+Lm,L,=L+Lm dg坐标系下的电磁转矩方程： =3ppo-pw） (5) 机械系统方程： 尚于 d 1 .-2H(T.-F@.-T-) (6) 图4矢量控制器、逆变器模型 Fig.4 Vector-controller model and inverter model一 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 电机 的 电气 系 统 在 内 坐 标 系 下 的 等 值 电路 如 图 所 示 ， 其 中忽 略 了定 子 和 转 子 的铁 损 图 三 相 二 相 变换模型 丫 皿，如 田卯么 十 ，、 。 一 以冲认 · 门、 十 臼卜 标 川峨 ’ 式 中 ， 为 电压 ， 为 电流 ， 尹为磁 通 ， 为转矩 ， 。 为 转 速 ， 为 电阻 ， 为 电感 ， 为摩 擦 系数 ， 为转子 角度 下 标 表 示叨奋坐 标 量 ， 表 示 转子 定 子 量 ， 表 示 电气 量 ， 表 示 机 械 量 ， 转 子 量 带撇 号 ， 表 示 其 为折 合 至 定子 后 的量 将 上 面 的 电气 方程 变 形 ， 以 电压 为输 入 量 ， 以不 能突变 的磁 通 作 为状 态变量 ， 电流变量便 可 以用状 态变 量 表 示 ， 再 结 合 电磁 转矩 方程和 机械 系统 方 程 ， 就 可 以在 川 吐 中得 到 异 步 电机 的 仿 真模型 ， 如 图 所 示 其 中 和内一 两 个 模 块 就 是 上 面 的三 相 二 相 ， 二 相 三 相 变 换模 型封 装 成 的子 系 统 ， 等 子 系 统 封 装 了方程 〔 和 子 系 统 封 装 了机械 运 动 方 程 向 多 ‘ 竺 十 与 孙 。 一 臼 砰争 十厂、 尸 铆卜 之 闷呀 珠 爪 二 云于 认 认 图 轴 和 轴 等值 电路 哈 一 伍 伪 。 扮 ‘ 锰云司 佣 甸 竹 口 润 一 向 诵劝 匆 臼 匆 口 ， 山 由此 得 到 完 整 的 坐 标 系 下 的 异 步 电机 电 气 系 统 方 程‘ 电压 方 程 图 异步 电机 模 型 、 一 命加儿 。 一 伽 ‘ 一‘ 。 一 、 命洲 。 一 、 认 ’ 一 、 命 、 一 ，一 、 、 肉坐 标 系 下 的磁 链 方程 变频 器 模 型 这 里 的 变 频 器 包 含 了逆 变 器 和 控 制 器 两 个 部 分 其 中控 制 器采用 了 目前应 用 广 泛 的矢 量控 制 策 略 ， 采 用 电流 和 转 速 的双 闭环 控 制 方 式 图 是 变 频 器 在 中的模 型框 图 框 图对 主 要 计 算 单 元进 行 了封装 ， 可 以看 到主 要 的 模 块包 括三 相 二相 ， 二相 三 相 变换 单 元 ， 速度 调 节器 ， 电流 计算 单元 ， 电流积 分 比较 器等 组成 其 中 的逆 变 器 使 用 了 功 提供 的通 用 整 流 其 中 ， 。 ， 牛 飞 ， 坐 标 系下 的 电磁 转 矩 方 程 一 争帆、 一 叽‘ ， 机械 系统 方 程 ‘，， ， 、 石 。 厄万气 一户 “ 一 犷 肠吮 护 肠目 七卜 几 丁刀 。 一丁 氏 臼 工 图 矢 量 控制 器 、 逆 变器 模型 啥 、 龟 加