pwm逆變器供電磁阻電動機起動過程仿真
林明耀
(東南大學，江蘇 南京 210096)
摘要：建立了pwm逆變器供電磁阻電動機的數學模型，用四階龍格一庫塔法對電機起動過程進行數字仿真計
算，得到了磁阻電動機的起動特性曲線，并分析了電機和系統參數對起動過程的影響。
關鍵詞：pwm逆變器；磁阻同步電動機；起動過程；數字仿真
中圖分類號：tm352 文獻標識碼：a 文章編號：1001-6848(2000)04-0009-04
1 引 言
磁阻式同步電動機由于結構簡單、制造容易和價格低廉等突出優點，受到普遍重視。電力電子技術的迅速發展，自動控制理論和微處理器的廣泛應用，為磁阻同步電動機的可控變速運行提供了良好的條件，也使研究pwm電壓源逆變器供電磁阻電動機的運行性能成為必要。對磁阻電機起動過程進行分析，是深入研究pwm電壓源逆變器供電磁阻電動機系統性能的必要手段，也是設計變頻調速磁阻電動機，開發高性能磁阻電動機驅動系統的基礎。
本文根據同步電機運行理論，導出磁阻電動機在dq0坐標系統中的狀態方程，運用四階龍格一庫塔法對pwm電壓源逆變器供電磁阻電動機的起動
過程進行數字仿真，計算貧析了電機d軸、g軸同步電抗比xd/x。，d軸、q軸轉子繞組電阻r2、r2。和系統轉動慣量等對起動過程的影響，為改善系統動態性能，優化電機設計提供了理論依據。
2數學模型
2.1 磁阻電動機的狀態方程
不考慮磁阻電機鐵磁飽和、磁滯和渦流的影響，定子三相繞組對稱。將電機轉子阻尼繞組以等效的d軸、口軸單回路表示，定子三相繞組等效為d軸、q軸繞組，得到dq0坐標系中磁阻電機的電壓方程和轉子運動方程。選擇定子、轉子軸電流。、轉子轉速和轉子位置角作為狀態變量，得到磁阻電動機的狀態方程。其中對應于電壓方程的狀態方程為：
對應于轉子運動方程的狀態方程為：
電磁轉矩為：
式(1)～(3)中，下標d、q分別表示定子直軸和交軸。
2.2pwm電壓源逆變器電壓表示
式(1)、(2)表示的dq0坐標系中磁阻電動機的狀態方程，僅給出了磁阻電機內部各變量之間的關系，沒有考慮電機外部端電壓的約束條件，即電機相電壓的大小。
pwm電壓源逆變器輸出為磁阻電動機的輸入，可假定[1]：
(1)系統直流環節的電壓恒定。
(2)不考慮開關元件的工作死區。
(3)所有開關元件均為理想開關。
pwm逆變器為雙極性調制，直流側的電壓值為e，逆變器輸出三相端電壓r如圖1為的波形示意圖。
式中，t(k)、tz (k)為pwm波的開關時刻。由pwm電壓的三相對稱性關系：
t表示調制波的周期，根據產生pwm波的調制方式確定[1]。文中磁阻電機的定子繞組采用y連接，定子三相電壓為：
|
