基于Modelica语言的变频调速系统仿真.doc

基于Modelica语言的变频调速系统仿真 摘 要：本文应用Modelica面向对象多领域语言对三相交流异步电动机变频系统进行建模及仿真。建模过程主要包括各个组件建模以及组件之间建立逻辑连接。应用求解器对模型进行了运算。结果表明：仿真结果机械特性曲线与理论机械特性曲线相符。在同一负载条件下，通过改变频率参数，得到了电动机不同机械特性曲线，实现了三相交流异步电动机变频调速。 关键词：变频调速系统，Modelica，三相交流异步电动机，机械特性曲线，仿真 Simulation of Variable Frequency Speed Control System Based on Modelica Language Abstract: In this paper, modeling and simulating of the frequency effect on the speed of three-phase asynchronous motor system is by Modelica which object-oriented multi domain language. Modeling process mainly includes establishing a logical connection among the various components and assembly modeling. The simulation of model is by computation solver. The results show that the mechanical characteristic curve of the simulation results is consistent with the theoretical mechanical characteristic curve. Under the same load condition, we can obtain different mechanical characteristic curves of the motor and achieve the three-phase AC induction motor frequency by changing the frequency parameters. Key words: variable frequency speed control system, Modelica, three-phase asynchronous motor, mechanical characteristic curve, simulation目 录 1 前言 1 1.1 变频技术的特点 1 1.2 变频调速技术的发展 1 2 变频调速原理 3 2.1 三相异步电动机的工作原理 3 2.1.1 异步电动机内部电路原理 3 2.1.2 电动机的固有机械特性 5 2.2 变频调速原理 5 2.2.1 变频系统中的电子器件 6 2.2.2 变频电路 7 3 面向对象的建模语言——Modelica语言 10 3.1 Modelica语言与模型 10 3.1.1 Modelica语言的类与类型 10 3.1.2 Modelica语言的继承机制 11 3.1.3 Modelica的运算符与方程 11 3.1.4 OpenModelicaConnectionEditor软件介绍 12 3.2 OpenModelica平台上的建模 13 3.2.1 接口Pin的建模过程 13 3.2.2 接口TwoPin的建模过程 15 3.2.3 电阻Resistor的建模 16 3.2.4 其他组件以及系统整体的建模 17 3.2.5 使用OpenModelica自带的模型库建模 18 3.3 变频调速系统的建立 20 3.3.1 三相电源模型的建立 22 3.3.2 接触器模块的建立 23 3.3.3 变频模块的建立 25 3.3.4 电动机模块的建立 26 4 变频调速系统的整体模型与仿真 28 4.1 变频调速系统的整体模型 28 4.2 变频调速系统的仿真 30 5 结 论 39 参考文献 40 致 谢 42 1 前言 1.1 变频技术的特点 变频技术就是将一种频率的电源转换成另外一种频率电源的技术，在转换的过程中，电能不发生变化，只有频率的改变[1]。 从电子技术的诞生到现在的发展已经有半个多世纪，近几年，随着科技水平的整体提高，在计算机、半导体和自动控制等方面的重大进步，机电传动系统正在进行着巨大的变化，早先的直流调速技术已经不能满足当今的社会