MATLAB异步电动机变频调速系统建模与仿真

资 源 简 介

本项目利用MATLAB/Simulink搭建基于IGBT全桥逆变器的异步电动机变频调速模型，通过调节输出电压与频率实现电机稳定调速，适用于不同负载条件下的仿真分析与性能验证。

详 情 说 明

异步电动机变频调速系统建模与仿真

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台，设计并实现了一套完整的异步电动机变频调速系统仿真模型。系统以IGBT全桥逆变器为核心功率变换单元，通过SPWM或SVPWM调制技术生成频率与幅值可调的三相交流电压，驱动异步电动机运行。项目重点模拟了在不同负载与转速指令下，电机转矩、转速及电流的动态响应过程，为异步电动机变频调速系统的设计与性能评估提供了有效的仿真分析工具。

功能特性

• 灵活的可控电源：搭建了IGBT全桥逆变器模型，能够生成频率与幅值独立可调的三相交流电源。
• 高精度电机模型：建立了考虑铁损的异步电动机动态数学模型，可准确模拟其稳态与瞬态运行特性。
• 先进调制技术：实现了SPWM与SVPWM两种主流调制策略，用户可选择对比其谐波特性与系统性能。
• 全面工况模拟：支持设置不同的目标转速、负载转矩曲线及系统参数，模拟多种运行工况。
• 系统性能评估：输出关键的动态响应曲线与性能指标（如超调量、调整时间），并支持系统效率分析。

使用方法

1. 参数设置：在相应的参数脚本文件中，根据实际电机铭牌与系统需求，修改电机参数（如额定功率、极对数、电阻、电感等）、直流母线电压、载波频率、调制比等。
2. 运行条件设定：在主仿真文件或Simulink模型中，设定目标转速指令曲线和负载转矩随时间变化的曲线。
3. 执行仿真：运行主仿真文件，启动Simulink模型进行仿真计算。
4. 结果分析：仿真结束后，程序会自动绘制并展示电机转速、电磁转矩、三相电流、逆变器输出电压等波形，并在命令行窗口输出动态性能指标。

系统要求

• 操作系统: Windows 10/11, macOS, 或 Linux
• 软件环境: MATLAB R2020b 或更高版本，需安装 Simulink 和 Simscape Electrical（原Power Systems）工具箱
• 硬件建议: 不低于 8GB RAM，用于流畅运行仿真模型

文件说明

主程序文件作为整个仿真项目的控制中枢，主要负责初始化系统参数、启动Simulink仿真模型、以及后处理与可视化仿真结果。其核心功能包括设定仿真时间、调用电机与逆变器模块参数、执行动态仿真计算，并最终生成包含转速、转矩、电流等关键波形与性能指标的综合性分析图表。