一种基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统，所述系统包括参数设置模块、仿真控制模块、结果统计模块和搭建有永磁同步电机仿真模型的Simulink仿真模块；参数设置模块用于输入常规仿真参数和电机运行控制参数，再根据电机运行控制参数生成多工况控制参数；仿真控制模块用于根据用户需求控制Simulink仿真模块响应常规仿真参数和多工况控制参数进行仿真处理；Simulink仿真模块用于执行永磁同步电机仿真模型在多工况下的定子电流仿真分析，将生成的多工况定子电流数据或者多工况定子电流谐波分析结果导入至结果统计模块。本发明专利技术可实现永磁同步电机谐波电流分析系统的多工况仿真分析，提高仿真效率。提高仿真效率。提高仿真效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统


[0001]本专利技术涉及电机谐波电流分析
，具体是涉及一种基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统。

技术介绍

[0002]永磁同步电机系统的谐波电流问题对电机稳定运行带来巨大的技术挑战，比如谐波电流会使得永磁同步电机在运行过程中产生谐波转矩脉动，严重时甚至使得电机发生共振从而破坏转轴等机械结构，影响电机工作的可靠性，降低电机的使用寿命。在对永磁同步电机系统进行谐波抑制之前，对永磁同步电机系统进行谐波电流分析是必要准备工作，然而现有的永磁同步电机谐波电流仿真分析系统在分析不同工况下的永磁同步电机谐波电流特性时，仍然需要手动修改电机转速和电机转矩，影响仿真效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0004]本专利技术实施例提供一种基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统，所述系统包括参数设置模块、仿真控制模块、结果统计模块和搭建有永磁同步电机仿真模型的Simulink仿真模块；
[0005]所述参数设置模块用于输入对所述永磁同步电机仿真模型进行仿真分析时所需要的常规仿真参数和电机运行控制参数，再根据所述电机运行控制参数生成多工况控制参数；
[0006]所述仿真控制模块用于根据用户需求控制所述Simulink仿真模块响应所述参数设置模块反馈的所述常规仿真参数和所述多工况控制参数进行仿真处理；
[0007]所述Simulink仿真模块用于执行所述永磁同步电机仿真模型在多工况下的定子电流仿真分析，并将生成的多工况定子电流数据或者多工况定子电流谐波分析结果导入至所述结果统计模块。
[0008]进一步地，所述永磁同步电机仿真模型包括直流电压模块、三相交流逆变器模块、控制器模块、永磁同步电机模块和电机变量观测模块；
[0009]所述直流电压模块与所述三相交流逆变器模块的直流输入端连接，所述三相交流逆变器模块的三相输出端与所述永磁同步电机模块的三相输入端连接，所述永磁同步电机模块的测量输出端与所述电机变量观测模块的输入端连接，所述电机变量观测模块的输出端与所述控制器模块的输入端连接，所述控制器模块的输出端与所述三相交流逆变器模块的控制输入端连接。
[0010]进一步地，所述电机变量观测模块用于获取所述永磁同步电机仿真模型所产生的三相定子电流数据。
[0011]进一步地，所述永磁同步电机仿真模型还包括Powergui模块，用于调用FFT分析工
具对所述三相定子电流数据进行谐波分析。
[0012]进一步地，所述常规仿真参数包括系统仿真时间、系统仿真频率和系统采样时间；所述电机运行控制参数包括电机转速监测参数和电机转矩监测参数，其中所述电机转速监测参数包括电机起始转速、转速监测步长和电机终止转速，所述电机转矩监测参数包括电机起始转矩、转矩监测步长和电机终止转矩。
[0013]进一步地，所述根据电机运行控制参数生成多工况控制参数包括：
[0014]根据所述电机转速监测参数生成M个不同电机转速，以及根据所述电机转矩监测参数生成N个不同电机转矩，其中M和N均为正整数；
[0015]结合所述M个不同电机转速和所述N个不同电机转矩，生成M
×
N个互不相同的工况控制参数，每一个工况控制参数包含有一个电机转速和一个电机转矩。
[0016]进一步地，所述仿真控制模块包括模型仿真操作单元、数据分析操作单元、数据获取操作单元和数据保存操作单元；
[0017]所述模型仿真操作单元用于控制所述Simulink仿真模块开始执行仿真；所述数据分析操作单元用于控制所述Simulink仿真模块进行仿真数据分析；所述数据获取操作单元用于控制所述Simulink仿真模块将生成的仿真数据和仿真数据分析结果传输至所述结果统计模块；所述数据保存操作单元用于控制所述Simulink仿真模块将生成的仿真数据和仿真数据分析结果保存至本地文件夹。
[0018]进一步地，所述结果统计模块包括图形处理单元和表格处理单元；
[0019]所述图形处理单元用于将所述Simulink仿真模块生成的仿真数据和仿真数据分析结果转换成图形数据；所述表格处理单元用于将所述Simulink仿真模块生成的仿真数据和仿真数据分析结果整理成表格数据。
[0020]本专利技术至少具有以下有益效果：当用户通过参数设置模块进行一次参数设置之后，使得永磁同步电机谐波电流分析系统可以自主执行单个工况或者多个不同工况下的仿真应用与谐波分析，由此简化现有技术中需要手动修改电机运行控制参数这一步骤，从而提高仿真效率。
附图说明
[0021]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0022]图1是本专利技术实施例中的一种基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统的结构组成示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例中的永磁同步电机仿真模型的结构组成示意图；
[0024]图3是本专利技术实施例中的应用于永磁同步电机谐波电流分析系统的用户交互界面示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0027]请参考图1，图1是本专利技术实施例提供的一种基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统的结构组成示意图，所述系统包括参数设置模块、仿真控制模块、结果统计模块和搭建有永磁同步电机仿真模型的Simulink仿真模块。
[0028]基本的，所述参数设置模块与所述Simulink仿真模块连接，用于输入对所述永磁同步电机仿真模型进行仿真分析时所需要的常规仿真参数和电机运行控制参数，再根据所述电机运行控制参数生成多工况控制参数；所述仿真控制模块与所述Simulink仿真模块连接，用于根据用户需求控制所述Simulink仿真模块响应所述参数设置模块反馈的所述常规仿真参数和所述多工况控制参数进行仿真处理；所述Simulink仿真模块与所述结果统计模块连接，用于执行所述永磁同步电机仿真模型在多工况下的定子电流仿真分析，并将生成的多工况定子电流数据或者多工况定子电流谐波分析结果导入至所述结果统计模块。
[0029]需要说明的是，Simulink作为MATLAB软件中的一种可视化仿真工具，提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统，其特征在于，所述系统包括参数设置模块、仿真控制模块、结果统计模块和搭建有永磁同步电机仿真模型的Simulink仿真模块；所述参数设置模块用于输入对所述永磁同步电机仿真模型进行仿真分析时所需要的常规仿真参数和电机运行控制参数，再根据所述电机运行控制参数生成多工况控制参数；所述仿真控制模块用于根据用户需求控制所述Simulink仿真模块响应所述参数设置模块反馈的所述常规仿真参数和所述多工况控制参数进行仿真处理；所述Simulink仿真模块用于执行所述永磁同步电机仿真模型在多工况下的定子电流仿真分析，并将生成的多工况定子电流数据或者多工况定子电流谐波分析结果导入至所述结果统计模块。2.根据权利要求1所述的基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统，其特征在于，所述永磁同步电机仿真模型包括直流电压模块、三相交流逆变器模块、控制器模块、永磁同步电机模块和电机变量观测模块；所述直流电压模块与所述三相交流逆变器模块的直流输入端连接，所述三相交流逆变器模块的三相输出端与所述永磁同步电机模块的三相输入端连接，所述永磁同步电机模块的测量输出端与所述电机变量观测模块的输入端连接，所述电机变量观测模块的输出端与所述控制器模块的输入端连接，所述控制器模块的输出端与所述三相交流逆变器模块的控制输入端连接。3.根据权利要求2所述的基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统，其特征在于，所述电机变量观测模块用于获取所述永磁同步电机仿真模型所产生的三相定子电流数据。4.根据权利要求3所述的基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统，其特征在于，所述永磁同步电机仿真模型还包括Powergui模块，用于调用FFT分析工具对所述三相定子电流数据进行谐波分析。5.根据权利要求1所述的基于MATLAB的永磁同步电机谐波电流分析系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈静，张猛，肖纯，刘孟杰，高嘉伟，游思一郎，杨牧，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：