1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
一、课题背景和意义
伴随着我国经济的快速发展，许多落后的基础工业设施高耗能、低产出的状况与之不相适应。以往传统的调速方法，效率低，损耗大，尤其加速器件老化的速度，而且经济发展需要在各个行业大量使用调速装置。这一突出的矛盾可以说随着电力电子技术的飞速发展得到了逐步解决，即利用大功率半导体器件结合电力电子技术生产出的调速装置变频器[1]。 变频器一经问世，便迅速在各个领域大量使用。它不仅使用方便，而且效率高，节省了大量人力、物力。而且它环保，低噪声，较高的调速性能以及最重要的节能功能，正越来越受到使用者的极大关注。 变频器的主要任务就是把恒压恒频(constant voltage constant frequency,cvcf) 的交流电转换成变压变频(variable voltage variable frequency，vvvf)的交流电，以满足交流电动机变频调速的需要。它分为直接变频(又称交-交变频)，即把市电直接变成比它频率低的交流电，大量用在大功率的交流调速中;间接变频(又称交-直-交变频)，即先将市电整流成直流，再变换为要求频率的交流,交-直-交变频器是目前广泛应用的通用变频器[2]。它根据直流部分电流、电压的不同形式，又可分为电压型和电流型两种。变频调速被认为是一种理想的交流调速方法。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数），通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的[3]。20世纪60年代中期，随着普通的晶闸管、小功率管的实用化，出现了静止变频装置。这个时期的变频装置，多为分立元件，容量普遍偏小，控制方式也很不完善，调速后电动机的静、动态性能还有待提高，特别是低速的性能不理想，因此仅用于纺织、磨床等特定场合。 20世纪70年代以后，电力电子技术和微电子技术以惊人的速度向前发展，变频调速传动技术也随之取得了日新月异的进步，开始出现了通用变频器。它功能丰富，可以适用于不同的负载和场合，特别是进入20世纪90年代，随着半导体开关器件igbt、矢量控制技术的成熟，微机控制的变频调速成为主流，调速后异步电动机的静、动态特性已经可以和直流调速相媲美[4]。由于交-直-交型变频器是目前广泛应用的通用变频器，所以本次设计中选用此种间接变频器，在交-直-交变频器的设计中，虽然电流型变频器可以弥补电压型变频器在再生制动时必须加入附加电阻的缺点，并有着无须附加任何设备即可以实现负载的四象限运行的优点，但是考虑到电压型变频器的通用性及其优点，在本次设计中采用电压型变频器[5]。二、变频调速技术简介
现代变频器中用的最多的控制技术是脉冲宽度调制（pwm),其基本思想是：控制逆变器中电力电子器件的开通或关断，输出电压为幅值相等、宽度按一定规律变化的脉冲序列，用这样的高频脉冲序列代替期待的输出电压[6]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、本课题主要任务是设计异步电动机变频调速系统，对各个电路模块进行设计，完成电路各部分的计算，并在Matlab上进行仿真，搭建变频调速异步电动机系统的模型，实现变频调速异步电动机系统的动态运行仿真。
二、研究手段 本次设计中变频器将采用交-直-交PWM变频器，主电路如图所示，左边是不可控整流桥，将三相交流电整流成电压恒定的直流电压，右边是逆变器，将直流电压变换为频率与电压均可调的交流电。 调速系统将采用转速开环变压变频调速系统，当实际频率大于或等于额定频率时，只能保持额定电压UN不变。而当实际频率小于额定频率时，一般采用带低频补偿的恒压频比控制。 最后利用Simulink仿真平台，搭建开环控制的变频调速异步电动机的模型
三、使用工具 MATLAB是目前国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件，其强项就是强大的矩阵计算。 Simulink是基于MATLAB的框图设计环境，它不仅可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真，而且还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合。
