Matlab基于变频技术的交流异步电机系统设计(4)
众所周知，交流异步电动机的定子绕组是通过切割旋转磁场后产生的磁力线来决定定子绕组的感应电动势，我们可以通过式1.2来理论上的计算它的有效值：
UE=4.44KfФ (1.2)
其中U和E表示电动机的电压值，K是电动机中的一个特定常数，Ф为磁通。由式1.2可以看出，若保持定子U电压不变，此时的磁通Ф是与频率f成反比的关系。从而使得电动机会因为动力的不足而导致过载能力降低。如果磁通Ф是随着f的减小而增加的话，这样便会使得励磁电流上升，铁损增大，反而会使电机得效率降低。由此可见，只有通过使气隙磁通Ф保持不变得条件下，才可以改变频率f的同时改变定子电压U。这样才可以到达我们所需要得较好得电机性能。
要保证中Ф=C为一常数，就必须在将频率f从基频fsn向下调节时，同时降低E，即满足：
E/F=Ф=C (1.3)
从式1.3中可以看出在频率降低的过程中，我们只能通过保证Ф= C，来使转矩Tc =Tcmax =C 。这样才能取得更好的控制效果【1】。
在基频fsn以上调速的时侯，频率可以随着速度的增大而增大。而要注意的是端电压U不能超过额定值Um。如果超过额定值Um则会造成磁通随着频率的上升反而会下降的结果。但如果在不同转速的条件下的电动机都会具有一样的额定电流，这时侯的电动机的运行转矩是随着磁通的变化而变化的。所以当速度在基频以下时，此时的调速方法我们称之为恒转矩调速，反之当速度大于基频的时候，我们称之为恒功率调速【2】。
交流变频技术具备以下特点：
1、调速范围较大，噪音低、精度高
2、调速时平滑性好，效率高
3、低速时，特性静关率较高，相对稳定性好
4、操作简单，文修方便
5、起动电流低，对系统及电网无冲击
6、易于实现过程自动化
7、节约能源等
虽然变频调速的优点有很多，但是每个方法都是有它自身的缺点的。变频调速的主要问题是电流中含有很多的高次谐波，除了会增加电机自身损耗外，还会对电网产生一些污染外，还会引起电机的发热。交流变频调速的方法是异步电机中最有发展前景的一种调速方法。随着电力电子技术的性能愈发可靠、匹配愈发完善，会产出价格更加便宜的变频器。而这一技术一定会在将来有更广泛的应用前景。
1.3 相关技术分析
1.3.1 MATLAB
MATLAB其实是matrix&laboratory两个词的组合，意思为矩阵工厂（矩阵实验室）。 它是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式。