摘  要
 电动机的调速性能如何对提高产品质量、提高劳动生产率和节省电能有着直接的决定性影响。20 世纪80 年代以前，在变速传动领域中，直流调速一直占据主导地位。到60 年代随着电力电子技术的发展，才使交流调速得以迅速发展。它的调速性能已可与直流调速系统的性能相媲美，有取代直流调速系统的趋势。
本论文对VSVPWM 交流调速系统、交流异步电动机调压调速、交流异步电动机变频调速系统 用MATLAB/SIMULINK进行仿真。
1、   针对交流调速非线性和强耦合性的特点，本论文据空间矢量脉宽调制VSVPWM的控制原理应用MATLAB/SIMULINK仿真软件进行了转速闭环控制器模块和VSVPWM交流变频系统的建模与仿真。
2、   对闭环控制的交流异步电动机调压调速系统，采用面向电气原理结构图的仿真技术，用MATLAB/SIMULINK建行了建模与仿真。
3、   利用变频器及变频控制环节组成了变频调速系统，采用面向电气原理结构图的仿真技术，用MATLAB/SIMULINK建行了建模与仿真。
    本论是在交流调速在现代工业中的越来越重要，对交流调速中的VSVPWM 交流调速系统的非线性和强耦合性、交流异步电动机调压调速的闭环控制、交流异步电动机变频调速系统的各难点进行研究。

关键词：异步电动机；调速；MATLAB/SIMULINK
 
ABSTRACT
How the velocity modulation performance of the motor is have the directly decisive influence towards raising the product mass, the exaltation labor rate of production and economical electric energies.  velocity modulation had been occupy the predominant position。To 60s along with the development of the power electronic technology, just make communicate that the velocity modulation can develop quickly。Its velocity modulation performance has already can match in excellence with the performance of the speed control system of dc. mutually, there is trend of replace the speed control system of dc.       This thesis communicates that the speed control system, the alternating current, AC asynchronous motor variable voltage control, the alternating current, AC asynchronous motor  frequency control system realizes carries on defend with the MATLAB/ SIMULINK to the VSVPWM      1.   Aim at the alternating current, AC velocity modulation nonlinear and strong and coupling character is tenses, this thesis defends according to the control principle the application MATLAB/ SIMULINK of the space vector quantity pulse-width modulation, PWM, pulse duration modulation, PDM VSVPWM the true software sets up to go to turn soon the closed - loop control machine mold piece and VSVPWMS communicate the frequency conversion system of modeling with really defend.      2.    To the alternating current, AC asynchronous motor  variable voltage control system of the closed - loop control, the adoption faces to the electricity principle  structure drawing to defend the true technique, setting up to go the modeling with the MATLAB/ SIMULINK with really defend      3.    Make use of the inverter and the frequency conversion control elements constituted the frequency control system, adopting to face to the electricity principle  structure drawing to defend the true technique, setting up to go the modeling with the MATLAB/ SIMULINK with really defend      This theory is to communicate the velocity modulation in modern industry of more and more important, to the nonlinear of the VSVPWM alternating current, AC speed control system and the closed - loop control, the alternating current, AC asynchronous motor frequency control system of the strong coupling, the alternating current, AC asynchronous motor variable voltage control within the alternating current, AC velocity modulation of each a little bit difficult carry on the research.
 Keyword: AC asynchronous motor; Velocity modulation; MATLAB/ SIMULINK;
 
目  录
第1章  绪论 1
1.1  交流电机的调速技术发展概况 1
1.2现代交流调速技术的发展 1
1.2.1电力电子器件的蓬勃发展 2
1.2.2 脉宽调制PWM 技术 3
1.2.3矢量变换控制技术 3
1.2.4现代交流调速系统的类型 4
1.3交流调速系统优点 4
1.4交流调速系统发展趋势 5
1.5国内交流调速系统的发展 6
第2章  VSVPWM 交流调速系统的建模与仿真 8
2.1 VSVPWM控制原理和开关函数概念 8
2．1.1 VSVPWM控制原理 8
2.1.2开关函数概念 10
2.2 三段式空间控制矢量方法 10
2.2.1三段式空间矢量PWM控制 10
2.2.2三段式空间控制矢量方法实验结果 14
2.3.1  转速闭环控制器的设计 15
2.3.2 VSVPwM交流调速系统的仿真 16
2.3.2.1变转速恒负载条件下的仿真 16
2.3.2.2恒转速变负载条件下的仿真 16
2.3.3定子电流谐波分析 18
2.3本章小结 19
第3章 交流异步电动机调压调速 21
3.1   交流异步电动机调压调速原理 21
3.1.1三相全波整流控制电路触发角原理 21
3.1.2  调压调速方法 26
3.1.3 三相交流调压电路 27
3.1.4闭环控制的调压调速系统 28
3.1.4.1异步电动机调压调速时的机械特性 28
3.1.4.2 闭环控制的调压调速系统 29
3.2交流调压调速系统的仿真过程 30
3.3三相交流调压电路的调试 31
3.4本章小结 33
第4章 交流异步电动机变频调速系统建模及仿真 34
4.1交流异步电动机变频调速原理 34
4.1.1  变频调速的基本控制方式 34
4.1.2变频调速的机械特性 36
4.1.3 矢量控制的方法 41
4.1.4矢量变换规律 42
4.2交-交变频和矢量控制建模与仿真 45
4.2.1异步电动机的建模 45
4.2.2 系统中主要的环节的建模 47
4.2.3交-交变频异步电动机矢量控制调速系统的的建模与仿真 49
4.2.4 交-交变频调速的建模与仿真 49
4.3小结 51
结  论 52
参考文献 54
致谢 55
 
第1章  绪论
1.1  交流电机的调速技术发展概况
在实际应用中，电动机作为把电能转换为机械能的主要设备，一是要具有较高的机电能量转换效率；二是应能根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。电动机的调速性能如何对提高产品质量、提高劳动生产率和节省电能有着直接的决定性影响。因此，调速技术一直是研究的热点。
长期以来，直流电动机由于调速性能优越而掩盖了结构复杂等缺点广泛的应用于工程过程中。直流电动机在额定转速以下运行时，保持励磁电流恒定，可用改变电枢电压的方法实现恒定转矩调速；在额定转速以上运行时，保持电枢电压恒定，可用改变励磁的方法实现恒功率调速。采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。因此，20 世纪80 年代以前，在变速传动领域中，直流调速一直占据主导地位。
近几年来，科学技术的迅速发展为交流调速技术的发展创造了极为有利的技术条件和物质基础。交流电动机的调速系统不但性能同直流电动机的性能一样，而且成本和维护费用比直流电动机系统更低，可*性更高。目前，国外先进的工业国家生产直流传动的装置基本呈下降趋势，而交流变频调速装置的生产大幅度上升。以日本为例，1975 年在调速领域，直流占80 % ，交流占20 % ; 1985年交流占80 % , 直流占20 ％。到目前为止，日本除了个别的地方还继续采用直流电机驱动外，几乎所有的调速系统都采用交流变频装置。