图 1 电阻起动器(一相) 收稿日期:2001 - 12 - 28 第 20 卷 第 1 期 计 算 机 仿 真 2003 年 1 月 文章编号:1006 - 9348(2003)01 - 0127 - 03 绕线异步电机转子串电阻分级启动过程的模拟 谢可夫1 ,邓建国2 (1. 湖南师范大学图像识别与计算机视觉研究所 ,湖南 长沙 410081 ;2. 湖南大学电气与信息工程学院 ,湖南 长沙 410082) 摘要：利用计算机模拟绕线异步电机转子串电阻的分级启动过程 ,使起动器的设计和选择更加快捷合理。该文用MATLAB 该软件中的电气系统模块库建立了绕线异步电机转子串电阻分级启动的瞬态仿真模型。该文用MATLAB 该软件中的电气系统模块库建立了绕线异步电机转子串电阻分级启动的瞬态模拟模型。 ,根据异步电机，起动器各级起动电阻的值 T等效电路对应的电流方程和转矩方程 ,通过优化计算确定数值法；断路器的闭合时间是根据系统的运动方程计算的。最后，通过实例模拟电机的启动过程并给出结果。 关键词:绕线异步电机；电气系统模块库；模拟中图分类号:TP391. 9 文献标识码：A 1 引言 绕线异步电机转子串电阻启动 ,可限制启动电流 ,它还可以增加启动转矩 ,广泛应用于重载和频繁启动的生产机械。计算机仿真是进行科学研究的重要手段。通过仿真 ,观察电机瞬态过程中电流、扭矩和速度的变化 ,为合理设计、使用电机及起动器提供依据。本文应用于此MATLAB 电气系统模块库在软件中 ,建立了绕线异步电机转子串电阻分级启动过程的模拟模型 ,并拟。 2 确定电阻起动器的建模和参数 电阻分级起动器模拟模型由电气系统模块库建立，如图所示 1 所示。为了更准确地反映电机启动过程的实际情况 , 各级起动电阻的值由异步电机稳定 T类型等效电路计算确定 ;断路器的变化和闭合时间由电机的运动方程计算确定。 2. 1 计算起动电阻 异步电机 T类型等效电路如图所示 2 所示。 对应图 2 定转子电流方程为 : gI1 =gU 1 Z1 Z′ 2 Zm Z′ 2 Zm (1) 图 2 异步电机稳态 T 型等效电路 I′ 2 =gI1 ·Zm Z′ 2 Zm (2) 电磁转矩方程为 : T = 3 I′2 2 ·R′ 2 S ·Ω1 (3) 上述方程中 , Z1 = r1 jx1 ; Zm = rm jxm ; Z′ 2 = R′ 2 S jx′ 2 ;Ω1 - 同步角 速度。R′ 2 = r′ 2 R′Ω( r′ 2 , R′Ω 分别 转子电阻和外串电阻的转换 值) 。R′ 2 = r′ 2 R′Ω( r′ 2 , R′Ω 分别 转子电阻和外串电阻的转换 值) 。 式(1) , (2) 和(3) 一组非线性方程 ,各级起动电阻的值可以通过数值法求解获得。 首先计算开始时转子电路的总电阻。考虑电网对冲击电流的要求 ,还考虑电源电压允许降落 ,在式(1) , (2) 和 (3) 中令 S = 1 ,以 R′ m 作为求解变量 ,把 f ( R′ m) = I1 ( R′ m) - K st 作为目标函数(包括) K st 限制电网的冲击电流倍数) 。 约束条件为 g( R′ m) = (0. 7 ～ 0185) Tm - T( R′ m) ≤0( Tm 为 最大转矩) ,即有 min R′ m f ( R′ m) g( R′ m) ≤0 (4) —721— 式(4) 优化非线性带不等式约束。本文利用MATLAB 优化工具箱求解 ,转子电路总电阻的转换值刚刚开始 R′ m 。 然后在公式(3) 中