同步電機(jī)模型的MATLAB仿真

　　世界產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的一個(gè)重要因素是過(guò)往幾十年中工廠(chǎng)自動(dòng)化的不斷完善。在上個(gè)世紀(jì)70年代初葉，席卷全球世界先進(jìn)產(chǎn)業(yè)國(guó)家的石油危機(jī)，迫使他們投進(jìn)大量人力和財(cái)力往研究高效高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，用它來(lái)節(jié)約能源。經(jīng)過(guò)十年左右的努力，到了80年代大見(jiàn)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(jī)從而得以緩解。從此以后，高性能交流電機(jī)的研究從未再停止過(guò)。

　　而且眾所周知，電機(jī)的數(shù)學(xué)模型是多變量、強(qiáng)耦合的非線(xiàn)性系統(tǒng)。對(duì)非線(xiàn)性系統(tǒng)中的混沌和分支現(xiàn)象的研究是當(dāng)前非線(xiàn)性科學(xué)研究的熱門(mén)，在理論上、計(jì)算機(jī)仿真以及實(shí)驗(yàn)上都有了一些研究成果，提出了一些方法。

　　同步電機(jī)歷來(lái)是以轉(zhuǎn)速與電源頻率嚴(yán)格保持同步而著稱(chēng)的，只要電源頻率保持恒定，同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就盡對(duì)不變www.dizomart.com。小到電鐘和記錄儀表的定時(shí)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，大到大型同步電動(dòng)機(jī)直流發(fā)電機(jī)組，無(wú)不利器轉(zhuǎn)速恒定的特點(diǎn)。除此以外，同步電動(dòng)機(jī)還有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，就是可以控制勵(lì)磁來(lái)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(gè)工廠(chǎng)中只需要少數(shù)幾臺(tái)大容量恒轉(zhuǎn)速的設(shè)備（例如水泵、空氣壓縮機(jī)等）采用同步電動(dòng)機(jī)，就足以改善全廠(chǎng)的功率因數(shù)。由于同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)費(fèi)事、重載有振蕩以至于失步的危險(xiǎn)，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(dòng)機(jī)便和同步電動(dòng)機(jī)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(jī)的應(yīng)用已日趨廣泛，同步電機(jī)將在今后的電機(jī)系統(tǒng)研究中占有重要的地位。

　　系統(tǒng)是由客觀(guān)世界中實(shí)體與實(shí)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(jī)整體。系統(tǒng)的分類(lèi)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(gè)整體，以實(shí)現(xiàn)特定的目的。例如電機(jī)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式，用來(lái)表示系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的各個(gè)量的關(guān)系

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

　　MATLAB是一種應(yīng)用于計(jì)算技術(shù)的高性能語(yǔ)言。它將計(jì)算，可視化和編程結(jié)合在一個(gè)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(hào)，其典型的使用包括:

　　MATLAB是一個(gè)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(guò)它可以解決很多技術(shù)計(jì)算題目，尤其是帶有矩陣和矢量公式推導(dǎo)的題目，有時(shí)還能寫(xiě)進(jìn)非交互式語(yǔ)言如C和Fortran等。

　　MATLAB的名字象征它是用于高生產(chǎn)力研究，開(kāi)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(chēng)為工具箱（toolboxes）。作為用戶(hù)不可缺少的工具箱，它可以使你學(xué)習(xí)和使用專(zhuān)門(mén)技術(shù)。工具箱包含著M-file集，它使MATLAB可延展至解決特殊類(lèi)的題目。在工具箱的范圍內(nèi)可以解決單個(gè)過(guò)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(yǔ)言。這是一種高級(jí)矩陣語(yǔ)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�。它既�?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(kāi)發(fā)一個(gè)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(hù)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(shí)也有開(kāi)發(fā)，治理，調(diào)試，(profilingM-files，MATLAB’sapplications。)的系列工具。

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

　　同步電機(jī)的主要特點(diǎn)應(yīng)的感應(yīng)電勢(shì)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(duì)它們的運(yùn)行方式作定量分析。這些假設(shè)是：

　�。�1）電機(jī)鐵芯不飽和。這一假設(shè)不僅意味磁場(chǎng)和各繞組電流間有線(xiàn)形關(guān)系，也使在確定空氣隙合成磁場(chǎng)時(shí)有可能運(yùn)用疊加原理。

　　（2）電機(jī)有完全對(duì)稱(chēng)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(lì)磁繞組完全相同；阻尼條的設(shè)置對(duì)稱(chēng)于正、寶寶取名交軸。

　�。�3）定子三相繞組的自感磁場(chǎng)，定子與轉(zhuǎn)子繞組間的互感磁場(chǎng)，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(shì)、諧波磁通和相應(yīng)的諧波電勢(shì)，也略往諧波磁場(chǎng)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(yùn)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(chǎng)，總可由兩個(gè)軸線(xiàn)相互垂直的磁場(chǎng)所替換”的雙反應(yīng)原理。根據(jù)這原理，將這兩根軸線(xiàn)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(chǎng)，由兩個(gè)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(chǎng)所替換，就稱(chēng)為派克變換。因此，簡(jiǎn)言之，派克變換相當(dāng)于觀(guān)察點(diǎn)點(diǎn)從空間不動(dòng)的定子上，轉(zhuǎn)移到空間旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上，并且將兩個(gè)位于轉(zhuǎn)子正、交軸向的等值定子繞組，替換實(shí)際的三相定子繞組。

　　教學(xué)模型,仿真模型,電力模型,化工模型,