pwm逆变器供电磁阻电动机起动过程仿真
林明耀
(东南大学，江苏 南京 210096)
摘要：建立了pwm逆变器供电磁阻电动机的数学模型，用四阶龙格一库塔法对电机起动过程进行数字仿真计
算，得到了磁阻电动机的起动特性曲线，并分析了电机和系统参数对起动过程的影响。
关键词：pwm逆变器；磁阻同步电动机；起动过程；数字仿真
中图分类号：tm352 文献标识码：a 文章编号：1001-6848(2000)04-0009-04
1 引 言
磁阻式同步电动机由于结构简单、制造容易和价格低廉等突出优点，受到普遍重视。电力电子技术的迅速发展，自动控制理论和微处理器的广泛应用，为磁阻同步电动机的可控变速运行提供了良好的条件，也使研究pwm电压源逆变器供电磁阻电动机的运行性能成为必要。对磁阻电机起动过程进行分析，是深入研究pwm电压源逆变器供电磁阻电动机系统性能的必要手段，也是设计变频调速磁阻电动机，开发高性能磁阻电动机驱动系统的基础。
本文根据同步电机运行理论，导出磁阻电动机在dq0坐标系统中的状态方程，运用四阶龙格一库塔法对pwm电压源逆变器供电磁阻电动机的起动
过程进行数字仿真，计算贫析了电机d轴、g轴同步电抗比xd/x。，d轴、q轴转子绕组电阻r2、r2。和系统转动惯量等对起动过程的影响，为改善系统动态性能，优化电机设计提供了理论依据。
2数学模型
2.1 磁阻电动机的状态方程
不考虑磁阻电机铁磁饱和、磁滞和涡流的影响，定子三相绕组对称。将电机转子阻尼绕组以等效的d轴、口轴单回路表示，定子三相绕组等效为d轴、q轴绕组，得到dq0坐标系中磁阻电机的电压方程和转子运动方程。选择定子、转子轴电流。、转子转速和转子位置角作为状态变量，得到磁阻电动机的状态方程。其中对应于电压方程的状态方程为：
对应于转子运动方程的状态方程为：
电磁转矩为：
式(1)～(3)中，下标d、q分别表示定子直轴和交轴。
2.2pwm电压源逆变器电压表示
式(1)、(2)表示的dq0坐标系中磁阻电动机的状态方程，仅给出了磁阻电机内部各变量之间的关系，没有考虑电机外部端电压的约束条件，即电机相电压的大小。
pwm电压源逆变器输出为磁阻电动机的输入，可假定[1]：
(1)系统直流环节的电压恒定。
(2)不考虑开关元件的工作死区。
(3)所有开关元件均为理想开关。
pwm逆变器为双极性调制，直流侧的电压值为e，逆变器输出三相端电压r如图1为的波形示意图。
式中，t(k)、tz (k)为pwm波的开关时刻。由pwm电压的三相对称性关系：
t表示调制波的周期，根据产生pwm波的调制方式确定[1]。文中磁阻电机的定子绕组采用y连接，定子三相电压为：
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