异步电机调压调速控制新版系统的设计及仿真.doc

摘要
中国工业不停发展。机械化对调速系统性能和精度要求越来越高。实现电机调速有不少方法。研究电机调速，找出符合实际调速方法能最大程度节省能源，所以研究调压调速就显得很有必需。异步电机调压调速控制系统是一个比较简单实用调速系统，该系统含有良好运行、控制及经济性能，显示出巨大发展潜力。
    本设计分析了异步电机调速原理，介绍了MATLAB相关知识，并经过MATLAB软件分别对异步电机开环控制系统和速度反馈闭环控制系统进行了仿真。
电机调速开环控制系统调速范围较小，采取速度作为负反馈闭环控制系统处理了这个问题。使调速性能得到改善。本设计对这两种系统分别进行可分析。
关键词：异步电机；调压调速；控制；仿真

Abctract
The continuous development of China's industry. Mechanization of the speed control system performance and increasing accuracy. There are many ways to achieve motor speed. Of motor speed, to find realistic maximum speed method can save energy, so of pressure and speed adjustment becomes necessary. Voltage Induction Motor Speed Control System is a simple and practical speed control system, which has a good run, control and economic performance, showing great potential for development.
The design and analysis of the principle of induction motor speed, introduced the MATLAB-related knowledge, respectively, through the MATLAB software, open-loop induction motor speed control system with closed loop feedback control system is simulated.
Open-loop motor speed control system for small speed range, using speed as a negative feedback loop control system to solve this problem. To improve speed performance. The design of these two systems can be analyzed separately.
Key words: induction motor; pressure and speed adjustment; control; simulation.

目录
摘要 I
Abctract II
目录 III
序言 1
1 MATLAB介绍 3
1.1 MATLAB特点 3
1.2 Simulink介绍 6
2 三相异步电动机 7
2.1 三相异步电动机结构和基础工作原理 7
2.1.1 定子部分 7
2.1.2 转子部分 7
2.1.3 气隙 7
2.1.4 三相异步电动机基础工作原理 8
2.2 转差率 8
2.3 异步电机三种运行状态 9
3 设计方案选择及分析 10
3.1 三相异步电动机调速方法 10
3.2 调压调速 10
3.3调压调速特征及其调速性能 11
3.3.1 开环调压调速特征 13
3.3.2 闭环调压调速特征 14
4 基于MATLAB软件仿真 16
4.1 异步电机开环调压调速系统仿真 16
4.2 异步电机速度负反馈闭环调压调速系统仿真 21
结束语 24
致谢 25
参考文件 26

序言
现在社会工业化越来越表现着它强大。工业化运行前提是能源有力支撑。调压调速是一个很简单实用调速方法。本论文对异步电机开环控制调压调速系统及速度闭环控制调压调速系统讨论和仿真，并探讨最经济实用调压电路。找出最合理调速方法，实现电机平稳运行，平滑调速，既能延长电机寿命，又能够有效节省能源。在现实社会含有相当高研究价值。
交流电动机发明是由美国发明家特斯拉完成，最早交流电动机依据电磁感应原理设计，结构比起直流电动机更为简单，同时也比起只能使用在电车上直流电动机用途更广泛，它发明让电动机真正进入了家庭电器领域。
交流电动机问世以后，同时电动机、串激电动机、交流换向器电动机等也逐步被大家发明出来，并投入实际生产，为大家生活提供更多便利。电动机发明和应用对人类来说含有极大意义，能够说它为人类生活带来了翻天覆地改变。
交流电动机，尤其是鼠笼型异步电动机，结构简单，成本低，维护方便，而且坚固耐用，惯量小，运行可靠，对环境要求不高，所以在工农业生产中得到了极广泛应用。其突出优点是：电机制造成本低，结构简单，维护轻易，能够实现高压大功率及高速驱动，适宜在恶劣条件下工作，并能取得和直流电机控制系统相媲美或愈加好控制性能。所以，大家对交流电机研究也越来越深入。
不过交流电机是一个复杂、多变量、强耦合非线性系统，在设计交流调速系统时完全用解析法是相当复杂也是行不通。结构试验系统进行分析研究是通常采取措施，但由试验来分析研究，耗时长、投资大，且不便于分析系统多种性能。所以，利用计算机仿真技术去研究交流调速系统是一个省时省力好措施，计算机仿真作为研究交流电机一个关键手段，也越来越受到重视。。
MATLAB 是现在最流行科学计算语言之一。它是以复数矩阵作为基础编程单元高级程序设计语言，提供了矩阵运算和操作，拥有强大绘图功效。同时还是高度集成软件系统，处理工程计算、图形可视化、图像处理、多媒体处理等问题。MATLAB语言在自动控制、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语言处理方面全部有包含。MATLAB软件是一个很优异软件，含有强大仿真能力。仿真结果直观。

1 MATLAB介绍
1.1 MATLAB特点
MATLAB 直观、简单电气系统SimPowerSystems(实体图形化仿真模型)
在MATLABSimulink里，提供了一个实体图形化仿真模型，和数学模型相对应。有文件把“SimPowerSystems”译成电力系统，笔者认为这有和强电领域电力系统相混淆之弊，故在此译成电气系统。实体图形化模型库中模块就是实际工程里实物图形符号，比如，代表电阻、电容、电感、电机、触发器和晶闸管整流装置、电压表等事物特有图形符号，将这些实际物体图形符号连接就能成为一个电路、一个装置或是一个系统，它不是真是物体，而是实际物体图形化模型。这种实体图形化模型仿真（有文件称为按系统原理图进行仿真）更含有使用价值和低成本等特点。
编程效率高
MATLAB语言提供了丰富库函数（称为M文件），现有成用基础库函数，又有种类齐全、功效丰富多样专用工具箱Toolbox函数。函数即使预先编制好子程序。在编制程序时，这些库函数全部能够被直接调用。这无疑会大大提升编程效率。
MATLAB是一个面向科学和工程计算高级语言，许可用数学形式语言编写程序，且比Basic、Fortran和C等语言愈加靠近我们书写计算公式思维方法，用Matlab编写程序如同在演算纸上排列出公式和求解问题。所以，Matlab语言也可通俗地称为演算纸式科学算法语言因为它编写简单，所以编程效率高，易学易懂。
界面友好，用户使用方便
首先，Matlab含有友好用户界面和易学易用帮助系统。用户在命令窗口里经过help命令能够查询某个函数功效及使用方法，命令格式极为简单（格式为help+命令或函数），这么，对初学者也不会望而生畏。
其次，Matlab语言是一个解释实施语言（在没被专门工具编译之前），它灵活、方便，其调试程序手段丰富，调试速度快，需要学习时间少。大家用任何一个语言编写程序和调试程序通常全部要经过四个步骤：编辑、编译、连接和实施和调试。各个步骤之间是次序关系，编程过程就是在它们之间作瀑布型循环。Matlab语言和其它语言相比，很好地处理了上述问题，把编辑、编译、连接和实施融为一体。它能在同一画面上进行灵活操作快速排除输入程序中书写错误、语法错误以至语意错误，从而加紧了用户编写、修改和调试程序速度，能够说在编程和调试过程中它是一个比VB还要简单语言。
再者，Matlab运行时，如直接在命令行输入Mailab语句（命令），包含调用M文件语句，每输入一条语句，就立即对其进行处理，完成绩译、连接和运行全过程。又如，将Matlab源程序编辑为M文件，因为Mat1ab磁盘文件也是M文件，所以编辑后源文件就可直接运行，而不需进行编译和连接。在运行M文件时，假如有错，计算机屏幕上会给出具体出锗信息，用户经修改后再实施，直到正确为止。所以能够说，Mat1ab语言不仅是一个语言，广义上讲是一个该语言开发系统，即语言调试系统。
扩充能力强
Matlab系统不仅为用户提供了可直接调用丰富库函数，在进行复杂数学运算时能够直接调用，而且用户还能够依据需要，自行建立或扩充完成指定功效M文件。所以用户文件也可作为Matlab库函数来调用。所以，用户能够依据自己需要方便地建立和扩充新库函数，方便提升Matlab使用效率和扩充它功效。另外，为了充足利用Fortran、C等语言资源，包含用户已编好Fortran，C语言程序，经过建立Me调文件形式，混合编程，方便地调用相关Fortran，C语言子程序。
语句简单，内涵丰富
Mat1ab语言中最基础最关键成份是函数，其通常形式为「a，6，c……] = fun（d，e，f，……），即一个函数由函数名，输入变量d，e，f,……和输出变量a，b，c……组成，同一函数名F，不一样数目标输入变量（包含无输入变量）及不一样数目标输出变量，代表着不一样含义（有点像面向对象中多态性。这不仅使Matlab库函数功效更丰富，而大大降低了需要磁盘空间，使得Matlab编写M文件简单、短小而高效。
高效方便矩阵和数组运算
Matlab语言象Basic、Fortran和C语言一样要求了矩阵算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、条件运算符及赋值运算符，而且这些运算符大部分能够毫无改变地照搬到数组间运算，有些如算术运算符只要增加“·”就可用于数组间运算，另外，它不需定义数组维数，并给出矩阵函数、特殊矩阵专门库函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域问题时，显得大为简捷、高效、方便，这是其它高级语言所不能比拟。在此基础上，高版本Matlab已逐步扩展到科学及工程计算其它领域。所以，很快未来，它一定能名符其实地成为“万能演算纸式”科学算法语言。
方便绘图功效
Matlab提供了很多“高级”图形函数，可绘制出多只多彩图形。比如，绘制二维、三维曲线并对平面或空间多边形填充；绘制三维曲线面并对其进行复杂操作。
Matlab还开发了部分面向图形对象“低级”图形函数，能够访问硬件系统建立多种“低级”图形对象，它们以图形句柄为界面。用户使用图形句柄能够操作图形局部元素。
Matlab有一系列绘图函数命令，适适用于不一样坐标体系，比如，线性坐标、对数坐标、半对数坐标、极坐标及三维坐标，只需要调用不一样绘图函数命令，即可在图上标出图形标题，X轴、Y轴坐标，格（栅）绘制也只需调用对应命令，简单易行。
另外，在调用绘图函数时，调整自变量可绘出不一样线形：点线、实线、复线、或多重线；调整绘图函数另部分自变量可绘出不一样颜色多种线条。这就使得在Matlab环境下绘制图形尤其清楚、精美、绚丽多彩。利用Matlab提供这些图形技术能够发明出无和伦比彩色世界。
总而言之，Matlab语言设计思想能够说代表了目前计算机高级语言发展方向。
MATLAB “活”笔记本功效
MATLABNotebook成功地把Microsift word和MATLAB集成为一个集体，为文字处理、科学计算、工程设计结构了一个完美统一工作环境。Notebook是一个能够处理多种计算问题文字处理软件。只要在命令窗口中实施Notebook或在Word环境中建立M-book模板，就能够进入一个新环境：在编辑科技文稿同时可进行科学演算（数值或符号）,还能够作图。这些演算结果能够即时显示于操作命令以后。在这个环境中输入一切命令能够随时被激活、修改、重新运算并更新原有结果。故Notebook称为MATLAB“活”笔记本。这对于撰写科技论文工程技术人员，对于编写理工学科教材老师，对于演算理工学科习题大学生，MATLABNotebook确实是一个极为理想工具
1.2 SIMULINK介绍
Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析软件包，它支持离散、连续及二者混合线性和非线性系统，也支持含有多个采样频率系统。在Simulink环境中，利用鼠标就能够在模型窗口中直接画出系统模型，然后直接进行仿真。Simulink包含有Sinks(输出方法)、Source(输入源)、Linear(线性步骤)、Nonlinear(非线性步骤)、Connectins(连接和接口)等子模型库，而且每个子模型库中包含对应功效模块，用户也能够定制和创建自己模块。
模型分析工具包含线性化和平衡点分析工具、MATLAB很多基础工具箱及MATLAB应用工具箱。因为MATLAB和 Simulink是集成在一起，所以用户能够在这两种环境下对自己模型进行仿真、分析、和修改。
Simulink很实用，应用领域很广，可使用领域很广，包含航空航天、电子、力学、数学、通信、影视和控制等。

2 三相异步电动机
2.1 三相异步电动机结构和基础工作原理
三相异步电动机结构关键由定子和转子两大部分组成。转子装在定子腔内，定子、转子之间有一缝隙，称为气隙。
2.1.1 定子部分
定子部分关键由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
定子铁心是电机磁路一部分，为降低铁心损耗，通常由0.5mm厚导磁性很好硅钢片叠成，安放在机座内。定子铁心叠片冲有嵌放绕组槽，故又称为冲片。中、小型电机定子铁心和转子铁心全部采取整圆冲片。大、中型电机常采取扇形冲片拼成一个圆。为了冷却铁心，在大容量电机中，定子铁心分为很多段，每两段之间留有径向通风槽，作为冷却空气通道。
定子绕组是电机电路部分，它嵌放在定子铁心内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种。通常小型异步电动机采取单层绕组，大、中型异步电动机采取双层绕组。
机座作用是固定和支撑定子铁心及端盖，所以，机座应有很好机械强度和刚度。中、小型电动机通常见铸铁机座，大型电动机机座则用铁板焊接而成。
2.1.2 转子部分
转子关键由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。整个转子靠端盖和轴承支撑着。转子关键作用是产生感应电流，形成电磁转距，以实现机电能量转换。
转子铁心是电机磁路一部分，通常也用0.5mm厚硅钢片叠成，转子铁心叠片冲有嵌放绕组槽。转子铁心固定在转轴或转子支架上。
2.1.3 气隙
异步电机气隙是均匀。气隙大小对异步电动机运行性能和参数影响很大，因为励磁电流由电网供给，气隙越大，励磁电流也就越大，而励磁电流又 属于无功性质，它要影响电网功率因数，所以异步电动机气隙大小往往为机械条件所能许可最小数值，中、小型电机气隙太小，通常为0.2~1.5mm左右。
2.1.4 三相异步电动机基础工作原理
三相绕组接通三相电源产生磁场在空间旋转，称为旋转磁场。转速大小由电动机极数和电源频率而定。旋转磁场转速n1称为同时转速。它和电网频率f1及电机磁极对数p关系为：
n1=60f1∕p (2-1)
转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁场形成感应电动势。转子铜条有电流，在磁场中受到力作用，转子就会旋转起来。
总而言之可知，三相异步电动机转动基础工作原理。
（1）三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场。
（2） 转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流。
（3） 转子载流导体在磁场中受到电磁力作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。
 异步电机旋转方向一直和旋转磁场旋转方向一致，而旋转磁场方向又取决于异步电动机三相电流相序。所以，三相异步电动机转向和电流相序一致。要改变转向，只要改变电流相序即可，即任意对调电动机两根电源线，便能够实现电动机反转。
异步电动机转速恒小于旋转磁场转速n1，只有这么，转子绕组才能产生电磁转矩，使电动机旋转。假如n=n1，转子绕组和定子磁场之间无相对运动，则转子绕组中无感应电动势和感应电流产生，可见n<n1是异步电动机工作必需条件。因为电动机转速n和旋转磁场转速n1不一样时，故称为异步电动机。
2.2 转差率
同时转速n1和转子转速n之差（n1-n）和同时转速n1比值称为转差率，用字母s表示，即
S=(n1-n)/n1 (2-2)
转差率s是异步电动机一个基础物理量，它反应异步电动机多种运行情况。对异步电动机而言，当转子还未转动（如起动瞬间）时，n=0,此时转差率s=1;当转子转速靠近同时转速（空载运行）时，n≈n1,此时转差率s≈0。由此可见，作为异步电动，转速在0～n1范围内改变，其转差率在0～1范围内改变。
异步电动机负载越大，转速就越慢，其转差率就越大；负载越小，转速就越快，其转差率就越小。故转差率直接反应了转子转速快慢或电动机负载大小。异步电动机转速能够由（2-1）推算。
n=(1-s)n1 (2-3)
2.3 异步电机三种运行状态
依据转差率大小和正负，异步电机有三种运行状态。
（1）电动机运行状态
当定子绕组接至电源，转子就会在电磁转矩驱动下旋转，电磁转矩即为驱动转矩，其转向和旋转方向相同，此时电机从电网电功率转变成机械功率，由转轴传输给负载。电动机转速范围为n1＞n＞0,其转差率范围为0＜s≤1。
（2） 发电机运行状态
异步电机定子绕组仍接至电源，该电机转轴不再接机械负载，而用同一台原动机拖动异步电机转子以大于同时转速（n>n1）并顺旋转磁场方向旋转。显然，此时电磁转矩方向和转子方向相反，起着制动作用，为制动转矩。为克服电磁转矩制动作用而使转子继续旋转，并保持n>n1,电机必需不停从原动机吸收机械功率，把机械功率转变为输出电功率。所以成为发电机运行状态。此时，n>n1,则转差率s<0。
（3） 电磁制动运行状态
异步电机定子绕组仍接至电源，假如用外力拖着电机逆着旋转磁场旋转方向转动。此时电磁转矩和电机旋转方向相反，起制动作用。电机定子仍从电网吸收电功率，同时转子从外力吸收机械功率，这两部分功率全部在电机内部以损耗方法转化成热能消耗。这种运行状态称为电磁制动状态。此种情况下，n为负值，即n<0,则转差率s>1。
由此可知，区分这三种运行状态依据是转差率s大小。①当0<s<1时为电动机运行状态；②当-∞＜s＜0时为发电机运行状态；③当1＜s＜+∞时为电磁制动运行状态。

3 设计方案选择及分析
3.1 三相异步电动机调速方法
异步电机调速方法有不少，依据异步电机转速公式
n=n1(1-s)=60f1/p(1-s) (3-1)
可知：异步电动机有以下三种基础调速方法：
（1）改变定子极对数p调速。
（2）改变电源频率f1调速。
（3）改变转差率s调速。
3.2 调压调速
调压调速是变转差率调速一个。
调压调压是异步电动机调速中比较简便一个方法。由电机原理可知当转差率s基础保持不变时，电动机电磁转矩和定子电压平方成正比，所以，改变定子电压就能够得到不一样人为机械特征，从而达成调整电动机转速目标。
改变加在定子上电压是经过交流调压器实现。现在广泛采取交流调压器由晶闸管等器件组成。它是将三个双向晶闸管分别接到三相交流电源和三相定子绕组之间，经过调整晶闸管导通角大小来调整加到定子绕组两端端电压。晶闸管三相交流调压电路连结方法很多，各有其特点。这里采取三相全波星型联接调压电路。图3.1所表示。

图3.1三相交流调压电路
电机绕组星型联接时三相分支双向控制电路用三对晶闸管反并联或三个双向晶闸管分别串接在每相绕组上。调压时用相位控制。当负载电流流通时，最少有一相正向晶闸管和另一相反向晶闸管同时导通，所以要求各晶闸管触发脉冲宽度全部大于60°。或采取双脉冲触发。最大移相范围为150°.移相调压时，输出电压中含有奇次谐波，其中以奇次谐波为主。假如电机绕组不带零线，则三次谐波电势即使存在，却不会有三次谐波电流。因为电机绕组属于感性负载，电流波形会比电压波形平滑些。但仍含有谐波，从而产生脉动转矩和附加损耗等不良影响，这是晶闸管调压电路缺点。
3.3调压调速特征及其调速性能
调压调速机械特征图3.2所表示。由图能够看出，伴随定子电压降低，机械特征变软，而且最大转矩也减小很多，这么就降低了电机过载能力。若负载稍有波动，电机就可能停转。所以对于恒转矩负载，其调速范围很小。若用于通风机类负载，能够得到较大调速范围。

图3.2 电机调压调速机械特征
但在低速时磁通量较小，会使转子电流较大，电机发烧问题就会变得严重。为了克服上述调压调速中存在问题，通常采取以下方法。
（1）采取转子电阻较大高转差率笼型电动机、实心转子电动机或双层转子电动机，以取得较宽调速范围。
（2）对于笼型电动机可采取速度负反馈闭环调压调速系统。图3.3所表示。这时机械特征硬度较大，能够得到平滑调速和较大调速范围。

ASR-速度调整器； TG-测速发电机； AT-触发装置
图3.3 速度负反馈闭环调压调速系统
速度负反馈闭环调压调速系统工作原理：将速度给定值和速度反馈值进行比较，比较后经速度调整器得到控制电压，再将此控制电压输入到触发装置，由触发装置输出来控制晶闸管导通角，以控制晶闸管输出电压高低，从而调整了加在定子绕组上电压大小。所以，改变了速度给定值就改变了电动机转速。因为采取了速度负反馈从而实现了平稳、平滑无级调速。同时当负载发生改变时，经过速度负反馈，能自动调整加在电动机定子绕组上电压大小，由速度调整器输出控制电压使晶闸管触发脉冲前移，使调压器输出电压提升，造成电动机输出转矩增大，从而使速度回升，靠近给定值。这种调速方法既不是恒转矩调速，也不是恒功率调速。假如拖动恒转矩负载，而转速又较低时，损耗将增加，不宜于长久低速运行。假如拖动风机类负载，伴随转速降低负载转矩减小，电动机输出转矩也对应减小，从而减小了损耗，所以这种调速方法更适合于和风机类负载相配合。异步电动机调压调速通常适适用于绕线型异步电动机。
3.3.1 开环调压调速特征
定子电压U1改变时：临界转差率不变，同时转速n1不变，因为转矩T正比于定子电压U1平方，所以U1↓→n↓→s↑,机械特征图3.4所表示。可见转子电阻为正常值。

图3.4 电机开环调压调速机械特征
如通常鼠笼型异步电动机，对恒转矩负载，调速范围很小，实用价值不高。对风机类负载，调速范围较大，但存在低速时功率因数低，电流大问题。所以降压调速只适适用于高转差率鼠笼电机或是绕线式异步电机。
3.3.2 闭环调压调速特征
以前用饱和电抗器，现在广泛采取晶闸管调压电路。在前面所述开环系统调速中，其机械特征软，调速范围较窄。加转速负反馈系统步骤后成了调压调速闭环控制系统。调速范围变大了。
测速发电机TG测得电动机转速即测速发电机u∝n,当n↑→u↑,将u和给定电压比较得到一个电压改变值，将这个改变值作为放大器输入端，经放大后输出为触发器发出信号，使触发器发出发出一定相位脉冲，晶闸管调压器就输出一定值电压，调整给定电压大小就能够得到不一样输出电压，从而达成调速目标。

4 基于MATLAB软件仿真
依据自动控制系统理论，传统常见自耦调压器和饱和电抗器已过时，这里采取三对反并联晶闸管分别串联在三相交流电源线路中，再接到交流电机定子绕组上，经过控制晶闸管导通角，得到可调交流调压电源，这么来改变电机端电压，实现其调压调速目标。这里关键介绍异步电机开环和速度负反馈两种调压调速仿真。
4.1 异步电机开环调压调速系统仿真
依据电机拖动理论，当异步电机拖动恒转矩负载时，改变定子端电压人为机械特征，其稳定工作点转差率改变范围不大。调速范围也很小。异步电机开环调速系统稳定精度也不高，所以这种开环调压调速系统应用不多，只作为讨论闭环调压调速系统仿真基础。
交流电机开环调压调速系统仿真模型图4.1所表示，

图4.1 异步电机开环调压调速系统仿真模型
其三相交流调压器子系统Subsystem图4.2所表示。由图4.1可知，输出转速信号没有反馈到输入端，所以系统是开环。
由图4.2能够清楚地看到，三对反并联晶闸管分别串联在三相交流电源线路上，同时6脉冲触发器输出脉冲出发六个晶闸管，触发器同时电压取自于三相电源线电压。交流电机拖动恒定负载。测量信号分配器仅仅测量电机转速并输出，三相电源和交流电机定子电压用示波器检测波形。

图4.2 Subsystem子系统
仿真模型中使用模块和提取路径是：
异步电机Asynchronous Machine：
Simulink\SimpoweSystem\Machines\Asynchronous Machine
异步电机测试信号分配器Machine Measurement Demux：
Simulink\SimpoweSystem\Machines\Machine Measurement Demux
晶闸管Thy1-Thy6参数设置图4.3所表示。

图4.3 调压器晶闸管参数设置
测量信号分配器参数设置图4.4所表示。

图4.4 测量信号分配器参数设置
在仿真参数设置里，仅仅设置仿真开始时间为0，停止时间为3秒，其它参数采取系统默认设置。对图4.1模型进行仿真，电机以转速输出但无示波器显示，而使用out模块将仿真输出信息返回到Matlab命令窗口中。若要显示波形，即在Matlab命令窗口中输入“plot(tout,yout)”,回车后即输出转速仿真波形图4.5所表示。由图可知，当触发器控制角为30°时，电机转速平滑上升并趋于稳速运行。

图4.5控制角为30°时电机输出转速
三相电源和电机定子线电压波形图4.6所表示，当改变触发控制角时，电机三相定子电压和电机转速稍有改变，如上所述，这是由异步电机人为特征所决定。

图4.6控制角为30°时电源和定子电压波形
4.2 异步电机速度负反馈闭环调压调速系统仿真
将以上开环系统转速输出端信号反馈到输入端和给定值进行比较控制即组成速度反馈控制系统，这就是反馈控制系统。
交流电机速度反馈闭环调压调速系统仿真模型图4.7所表示。仿真模型模块提取路径及其参数设置以下
传输函数模块Transfer Simulink\Continuous\ Transfer Fcn
增益模块Gain Simulink\Commonly Used Blocks\Gain
代数求和模块Sum Simulink\Commonly Used Blocks\Sum
常数模块Constant Simulink\Commonly Used Blocks\ Constant
输出转速模块Out1 Simulink\Commonly Used Blocks\ Out1
晶闸管Thy1-Thy6参数设置图4.3所表示，测量信号分配器参数设置图4.4所表示。

图4.7 异步电机速度反馈调压调速系统仿真
在仿真参数设置里，仅仅设置仿真开始时间为0，停止时间为3秒，其它参数采取系统默认设置。对图4.7模型进行仿真，电机以转速输出但无示波器显示。使用输出转速模块将仿真输出信息返回到Matlab命令窗口中，操作同上，输出转速仿真波形图4.8所表示。由图可知，电机转速平滑上升并趋于稳速运行，即系统实际速度能够对给定速度很好跟踪。

图4.8 速度反馈调压调速系统输出转速波形

结束语
二十一世纪，工业化正在突飞猛进向前发展，伴随中国工业不停成熟，机械化程度加深。对调速系统性能和精度要求越来越高。有不少方法能够实现电机调速。研究电机调速，找出符合实际调速方法能最大程度节省能源，所以研究调压调速就显得很有必需。异步电机调压调速控制系统是一个比较简单实用调速系统，该系统含有良好运行、控制及经济性能，显示出巨大发展潜力。
走高效节能路子是工业化发展肯定，怎样才能利用有限资源发明出更多利益，是社会普遍关注问题。只有不停完善多种技术，找出最好方法才能创制出更多利益。

致谢
本论文能顺利完成，首先应该感谢赵静老师。在这次论文写作过程种碰到不少问题，多亏赵老师悉心指导，因为工作繁忙，只能抽出休息时间来为我修改论文，在老师指导下我才顺利完成这次论文。
作为工程技术学院一名学生，我要感谢学院任课老师让我在三年中拥有学习不一样知识机会。在三年专业学习过程中，任课老师们学识渊博，治学严谨。最关键是她们教会我们应怎样做一个对社会有用人。大课时间当然短暂，但老师影响却是我终生受益不尽。在此我要深深地感谢我老师。
这次论文写作过程中，我也得到不少同学、好友帮助和支持。在此也要感谢她们。
在我大学学习、生活过程中，能学到这些专业知识，是我一生财富。我相信在未来日子里我会愈加努力学习，充足利用所学知识，回报社会。

参考文件
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