4.3.2调速系统模型

图4-3 异步电机SPWM调速系统

Powergui模块设置离散，多功能桥在直流电压源作为输入，PWM发生器作为控制触发电路输入的条件下，构成一个三相电压逆变器，输出到电动机，根据电动机负载转矩Tm的变化进行变频调速，达到节能的效果。

说明：异步电机的负载转矩Tm可以自由选择，可以选择常数输入，也可以选择连续变化的输入，空载启动时只用输入0。 4.3.3调速系统仿真

（1）参数的几点说明：

调制度M：调制度M为调制信号幅值比上载波信号幅值的比值，其值在[0 1]之间，但是尽量取到0.5以上，这样调制信号能够得到更好的还原。

同步转速n：仿真中异步电机只输出了角速度 m(rad/s)，通过同步转速n(r/min)与频率f的关系，可以推出n=9.55 m（在上述公式中已推导出，可以参看2.1节内容）

（2）本次设计的异步电机调速系统为SPWM调速，仿真结果如下（电压U=500V）：

表4-1变频调速仿真结果 频率f(Hz) 30 40 50 60 70 80 90 23

角速度 m (rad/s) 91 124 150 180 205 230 255 实际同步转速n1(r/min) 869.5 理想同步转速n(r/min) 仿真图如下： 频率30Hz：

M=0.6，U=500V，f=30Hz

900 1184.2 1432.5 1719 1200 1500 1800 1957.8 2196.5 2435.3 2100 2400 2700

频率50Hz：

M=0.6，U=500V，f=50Hz

（3）与调压调速对比

调压调速参数如下（频率f=50Hz）：

表4-2调压调速仿真结果

24

电压U(V) 角速度 m (rad/s) 380 113 500 135 1289.3 1500 600 143 1365.7 1500 700 150 1432.5 1500 实际同步转速n1(r/min) 1079.2 理想同步转速n(r/min) 仿真图如下：

M=0.6，U=380V，f=50Hz

1500

M=0.6，U=700V，f=50Hz

25

由此可见，SPWM变频调速性能大大优于调压调速，变频调速不仅需要的电压不会过大，并且节省电能，调速性能也很优秀，实际转速与理想转速差距不会很大，所以特别别适用于异步电机的调速，而对比的调压调速则由于电压变化范围较小，导致调速范围较小，调速性能差，并且实际转速与同步转速在电压低段，相差甚大，所以相比之下，SPWM变频调速更适合与异步电机的调速。

26