Simulink三相异步电机仿真（1）

Simulink电机制动仿真----反接制动
小树不修不直溜，人不学习哏揪揪！有动就有静，有屎就有终，写的有点恶心，不过言之有道，既然已经仿真了启动过程，做人要有头有尾，做事要有始有终，本小学生在经历过九年义务教育的熏陶下，学会了许许多多的人生哲理，但有些着实不适合在此与诸君分享。通过学习与尝试，今日完成了对于电机反接制动的仿真，特总结此文，以留纪念，望大神指点！
三相异步电机反接制动
待机反接制动是在需要使电动机停转时,将定子电源任意两相反接,依靠其定子产生的制动力矩，迫使电动机迅速停转。此方法的优点在于制动力强、制动迅速;但缺点在于制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动零件，不宜经常使用。
反接制动一般使用速度继电器与之配合，当检测到电动机转速下降到接近于零时，切断电源，使电动机停止转动。由于MATLAB中没有速度继电器，因此选用三相断路器Breaker模块模拟。方法为观察反接时的波形，找到转速过零的点，在该时刻设置三相断路器断开，切断电源，从而使电动机停转。为此，本小学生设计编写两组程序，一组仿真用来检测转速过零点，另一组则是在已知过零点的情况下，仿真反接制动。
过零点检测仿真
（1）三相电源选择：上一篇文章已经约定好了，这次的三相电源要用AC Voltage Source模块，所以这次选用3个AC Voltage Source模块作为三相电源，该模块的参数设置非常简单，如图1所示，第1行设置参量为峰值参数，第2行设置参数为相位角值，第3行所设置参数为频率值。3个模块在设置时，只有相位角参量有所不同分别为相差120度（deg），峰值与频率皆相同。设置完成参数后，将3个模块的位置做适当调整，单击模块后，Ctrl+R可以旋转元件，调整效果如图2所示。

图1 三相电源参数设置

图2 三相电源放置效果
（2）三相断路器：由于MATLAB中没有接触器或速度继电器模块，因此需要利用三相断路器模块替代所需的接触器，搜索方法非常简单，点击工具栏中的Simulink Library Browser选项，搜索栏中输入关键字Breaker即可搜索到Three-Phase Breaker模块。摆放模块效果如图3所示，双击模块可以设置参数，可设置常开或常闭，也可以设置开关的动作时间，设置一个常开一个常闭，动作时间均为0.4秒，如图4所示，即0.4秒时即刻断开正向接电，接通反向电源，设置的反向电源模块及参数如图5所示。

图3 三相断路器模块

图4 三相断路器参数设置

图5 反向三相电源
（3）过零点仿真程序完整的效果如图6所示，检测部分的设计与启动仿真基本相似，为了对比效果，选取的测量变量与启动仿真相同。

图6 过零点检测电路
过零点检测仿真效果
点击运行按钮，开始仿真，适当调整示波器效果，得到如图7所示的波形图，图中可见，在0.4秒三相断路器开始动作时，电机已经平稳启动并且持续运行，此时断路器开始运作，正向电源断开反向电源，大约在0.5秒至0.6秒之间电机转速为0，即电机完成停止，但随后由于反向电源持续接通，电机开始反向转动，并且很快达到最快转速。

图8 过零点检测仿真效果
反接制动仿真程序
设计反接制动仿真程序，相比过零检测仿真，设计中多出了一个三相断路器目的是彻底切断正向或反向电源的接入，如图9所示，反向电源设定参数相比过零检测的参数小，设计正向电源与反向电源电路中的三相断路器设置中，相对靠近电源即左侧的断路器，设置为单时刻动作，动作时间为0.5秒，右侧的断路器，设置为多时刻动作，动作时间分别为0.5秒、1.5秒，如图10所示。如以图9中的Three-Phase Breaker常闭断路器为例，0.5秒时常闭开关打开，再到1.5秒时已经打开的开关再次闭合，但由于左侧的Three-Phase Breaker2已经在0.5秒常闭已经打开，并且不再关闭，因此正向电源仍未接于电机，电机仍处于失电状态。

图9 三相断路器设置

图10 三相断路器参数配置
（2）设计仿真的反接制动程序如图11所示，可以对比看出多出了两个三相断路器。

图11 反接制动仿真程序
仿真设置与效果
（1）运行仿真时，初次尝试时仿真，仿真奇慢，后来和其他大神学习了一下，大大改善了仿真速度。如图12所示，运行前点击工具栏Simulation选项，再点击第2行Model Configuration Parameters选项，打开如图13所示的界面，右侧有Solver选项栏，默认是选下拉ode45，本小学生通过尝试将其改成了ode15，然后点击OK即可，就可以正常快速仿真了，而(ˉ▽￣～) 且~~如图13选项栏多出了许多设置选项，虽然还不太懂ode45和ode15是什么东东，但通过后续的试验学习会逐渐熟悉的。

图12 仿真运行参数设置操作（1）

图13 仿真运行参数设置操作（2）
（2）仿真效果：设置示波参数后，可以从如图14的转速波形看出，0.5秒开始反接制动，过大约0.2秒时间后，电机转速已经接近于0。再次修改波形视图效果，如图15所示，更明显的看出反接制动仿真效果。

图14 反接制动仿真（1）

图15 反接制动仿真（2）
最后分享此工程的仿真文件和图片给各位老铁：
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提取码：6dix
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标签：仿真,三相,Simulink,制动,异步电机,电源,反接,断路器
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