认识异步电动机动态数学模型

有关异步电动机动态数学模型的相关知识，包括交流电机数学模型的性质，多变量、强耦合的模型结构，模型的非线性，模型的高阶性等内容。

异步电动机动态数学模型

一、交流电机数学模型的性质

异步电机变压变频调速时需要进行电压（或电流）和频率的协调控制，有电压（电流）和频率两种独立的输入变量。

在输出变量中，除转速外，磁通也得算一个独立的输出变量。因为电机只有一个三相输入电源，磁通的建立和转速的变化是同时进行的，为了获得良好的动态性能，也希望对磁通施加某种控制，使它在动态过程中尽量保持恒定，才能产生较大的动态转矩。

二、多变量、强耦合的模型结构

异步电机是一个多变量（多输入多输出）系统，而电压（电流）、频率、磁通、转速之间又互相都有影响，所以是强耦合的多变量系统，可以先用图来定性地表示。

图 异步电机的多变量、强耦合模型结构

三、异步电动机动态数学模型的非线性

在异步电机中，电流乘磁通产生转矩，转速乘磁通得到感应电动势，由于它们都是同时变化的，在数学模型中就含有两个变量的乘积项。这样一来，即使不考虑磁饱和等因素，数学模型也是非线性的。

四、异步电动机动态数学模型的高阶性

三相异步电机定子有三个绕组，转子也可等效为三个绕组，每个绕组产生磁通时都有自己的电磁惯性，再算上运动系统的机电惯性，和转速与转角的积分关系，即使不考虑变频装置的滞后因素，也是一个八阶系统。

总之，异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。