由于开学初有点忙现在才有空去学习simulink仿真欢迎相关领域的朋友一起讨论研究我们一起共同进步。本篇主要是介绍异步电动机模型的数学模型和simulink仿真应用并用初学者角度给大家细讲中间内容。一、前言在基础篇三说过同步和异步的区别在于转子的转速和旋转磁场的速度是否一致而他们结构差异在于转子——同步发电机的转子是永磁体同性相斥异性相吸而异步发电机的是非永磁体通过切割磁感线。而今天我们主角是他们好兄弟——异步电动机模型。从异步发电机我们不难联想到异步电动机工作原理。1产生旋转磁场当交流电通入电动机定子静止部分的绕组时会像一个旋转的磁铁产生一个在空间旋转的磁场。2转子感应电流这个旋转磁场会切割转子转动部分的导体。根据电磁感应原理在转子导体中就会感应出电流。3受力转动载流的转子导体在旋转磁场中会受到电磁力的作用这个力就会推动转子跟着磁场的方向旋转起来。二、异步电动机模型异步电动机电气部分采用四阶的状态方程描述状态方程如下其等效电路如图所示。该电路中所有参数都归算到定子侧为什么归于定子侧是因为定子侧的测量数据较于转子侧稳定其中Rs、L1s为定子绕组的电阻和漏抗Rr’、L’1r为转子绕组的电阻和漏抗Lm为励磁电感Ψds、Ψqs为定子d轴和q轴磁通分量Ψ’dr、Ψ’qr为转子d轴和g轴磁通分量。其上图为q轴等效电路下图为d轴等效电路同时结合我们之前对于同步发电机的等效电路模型我们不难发现其等效电路主要分为三个区域如图标注所示。其转子方程如下式中Tm为加在电动机轴上的机械转矩Te为电磁转矩θm为转子机械角位移ωm为转子机械角速度H为电动机惯性常数F为考虑d、q轴在动态过程中的阻尼作用以及转子运动中的机械阻尼作用的定常阻尼系数。三、异步电动机模型simulink仿真该模块位于位于Simpowersystems库本人用的是R2022a其位于Simscape / Electrical / Specialized Power Systems(缩写为sps即sps_lib)下的在我们提供了分别利用标幺值和有名值计算的异步电动机模型模块其模块示意图如图所示。而有名值和标幺值的区别可以看看我基础篇五如图异步电动机模块有1个输入端子、6个电气连接端子和1个输出端子。输入端子Tm为转子轴上的机械转矩可直接连接simulink信号。机械转矩为正时表示异步电动机运行在电动机状态机械转矩为负时表示异步电动机运行为发电机状态。而电气连接端子A、B、C为定子电压输入可直接连接三相电压电气连接端子a、b、c为转子电压输出一般短接在一起或者连接到其他附加电路中。输出端子m输出电机内部信号具体可通过以下来链接查看。https://www.mathworks.com/help/releases/R2022a/physmod/sps/powersys/ref/asynchronousmachine.html其他的可以跟查看上述内容进行查看但里面出现**关于peference frame参考轴**这里出现新的知识面需要重点了解一下。关于peference frame参考轴其为电动机模块的参考轴用于将输入电压abc参考轴转换为dq的参考轴以及输出电流DQ参考轴到ABC 参考轴。这里面涉及了三种变换RotorPark 变换、Stationary固定参考轴、Synchronous同步旋转坐标轴想要了解更多电力系统simulink仿真原理和模型仿真的同学可以关注微信公众号【嵌入式MATLAB实验室】获取原始资料。