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串级调速控制系统及matlab仿真

摘要
高压三相异步电动机广泛应用于各大、中型企业，耗电量巨大。利用高压电机调速技术来改造耗能节流调节等工艺，在电机拖动的泵、风机及其他负载的生产流程中可以节省大量电力，具有重大的节能减排意义。高压异步电机一般是指供电电压为6千伏或10千伏，电机功率在200千瓦至上万千瓦范围的三相异步电机。我们知道，电动机是将电能转化为机械能的一种装置，在能量转换过程中，必然会有部分电能、机械能转化为其它形式的能量，例如热能耗损在设备运行的过程中，为了能在最优控制电动机转速的过程中，也将能量充分利用，尽量降低能量耗损，我们就需要寻找一种最优的控制方法。
串级调速方法是比较有综合优势的一种调速控制方法。文章主要通过对串级调速系统的设计方案进行性能指标研究和分析的同时，借助 MATLAB中的Simulink，建立仿真模型，进行仿真研究，进一步研究论证串级调速系统各个参数的变化规律，以及可控参数对电动机转速的调节作用，得出高效节能的控制方法。
关键字：高压电动机转速控制；节能；串级控制；matlab；Simulink

Cascade Control System and Simulation Study of matlab

Abstract
High-pressure three-phase asynchronous motor widely used in major and medium-sized enterprises.It can save a lot of power that Using high pressure Motor technology to transform energy-consuming process, such as regulating closure. High-voltage induction motors generally refers to the supply voltage for the 6kv or 10 kv, the electrical power of 200 kw in the last 10,000 kw of the three-phase asynchronous motor. We know that Electrical power is a device that converted Electrical energy into mechanical energy .And some energy will be wasted in this process. Therefore we have to seek a best control Method to ruduce these energy losing.
Cascade Control is a control method for control speed of Electrical power. In the help of matlab we research and analys the design programme of the Cascade governor .

Keyword:speed control of Motor;Energy Conservation;Cascade Control;Matlab;Simulink

目 录
摘要I
AbstractII
1 前言1
1.1 研究背景1
1.1.1 电力传动及控制系统1
1.1.2 交流调速系统的发展2
1.1.3 串级调速的意义3
2 异步电动机调速性能分析4
2.1 变极对数调速4
2.2 变转差调速4
2.3 变频调速7
3 串级调速的工作原理8
3.1 异步电动机的工作原理8
3.1.1 异步电动机的类型8
3.2电机串级调速的基本原理11
3.2.1串级调速的原理11
3.2.2串级调速的功率关系13
3.3串调性能及机械特性14
3.4 串级调速系统的工作特性15
4 斩波串级调速系统20
4.1 斩波串级调速的基本原理及调速思想20
4.2 用matlab对斩波串级调速系统进行仿真研究21
4.2.1 启动过程仿真21
4.2.1 仿真结果21
5 现代电动机调速控制技术25
5.1 变频调速技术25
5.2 变频调速技术和高频斩波调速技术主要优缺点的技术分析25
6 结论30
7 参考文献31
致谢33

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