一种电流源型电机模拟器及其控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电流源型电机模拟器及其控制方法和系统，属于电力电子领域。所述模拟器包括：直流供电电源，电机驱动变频器，电机驱动控制器，模拟器变换器，连接电感，滤波电容，模拟器控制系统，储能电感，二极管。本发明专利技术还公开了所述电流源型电机模拟器的控制方法和系统，包括采样计算环节，电机模型计算环节，电压控制环节，调制环节。按照本发明专利技术的模拟器和控制方法，能够通过电力电子变换器模拟出电机的端口特性，替代真实的电机对电机驱动系统进行测试，缩短了研发周期，减少了开发成本。减少了开发成本。减少了开发成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电流源型电机模拟器及其控制方法和系统


[0001]本专利技术属于电力电子
，更具体地，涉及一种电流源型电机模拟器及其控制方法和系统。

技术介绍

[0002]在全球，发展多电化和全电化的交通工具，已成为各国产业竞争的战略制高点。而以多电飞机、高速铁路、城市轨道交通和电动汽车技术为代表的新型电气化交通前沿技术，将成为推动可持续发展、支撑新能源革命、实现高水平科技自立自强的强效助力。在实现多电化和全电化过程中，电机作为机电能量转换系统的主要核心单元，其地位和重要性日益明显。
[0003]而目前，在传统的电机驱动系统的设计和测试方面，需要依赖于电机本体和电机对拖平台的搭建，这样的电机台架测试平台往往受到许多因素的限制。其功率等级需要与电机驱动器相匹配，对于大功率电机驱动器的测试，一台大功率旋转电机是无法通过一台小功率电机进行“缩比”等效替代的，电机惯性、阻感比与电机质量、体积直接相关；由于其是一个旋转机械设备，其转速受到实际安装条件的限制，这样的一套旋转机械非常笨重，安装和维护要求高，且需要占用较大的空间，往往还需要配备额外的设施以保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流源型电机模拟器，用于对电机驱动器进行测试，所述电极驱动器作为被测试设备，包括直流供电电源(1)、电机驱动变频器(2)和电机驱动控制器(3)，其特征在于，所述电流源型电机模拟器包括：直流供电电源(1)、模拟器变换器(4)、连接电感(5)、滤波电容(6)、模拟器控制系统(7)、储能电感(8)；所述直流供电电源(1)用于对模拟器变换器(4)和电机驱动变频器(2)供电，所述模拟器变换器(4)的每一相逆变器的交流侧串联一个连接电感(5)、并联一个滤波电容(6)后再与电机驱动变频器(2)进行连接，模拟器变换器(4)的直流侧串联一个储能电感(8)与直流供电电源(1)连接；所述模拟器控制系统(7)用于检测电机驱动变频器(2)、模拟器变换器(4)的三个端口的电压、电流信号，向电机驱动控制器(3)发出转速和位置信息，执行电机模拟算法，并向模拟器变换器(4)发出PWM脉冲。2.根据权利要求1所述的电流源型电机模拟器，其特征在于，还包括二极管(9)，所述模拟器变换器(4)由三相半桥逆变器构成，各桥臂的每个开关管上串联有一个所述的二极管(9)，用于防止反向电流流入直流侧，造成对直流电源的冲击。3.根据权利要求1或2所述的电流源型电机模拟器，其特征在于，所述模拟器控制系统(7)包括：六路电压采样模块，分别用于采集电机驱动变频器(2)的三个交流侧端口相对于直流母线中点的电压和模拟器变换器(4)的三个交流侧端口相对于直流母线中点的电压；六路电流采样模块，分别用于采集电机驱动变频器(2)三个交流侧端口上的电流和模拟器变换器(4)的三个交流侧端口上的电流；实时数字信号处理器，用于对电机模型进行实时计算，执行电压控制算法，向三路PWM模块输出占空比指令；三路PWM模块，用于接收实时数字处理器发出的占空比指令，调制并向模拟器发出6路PWM脉冲。4.根据权利要求1所述的电流源型电机模拟器，其特征在于，所述电机驱动变频器(2)是由电力电子器件构成，且包含三个交流输出端口的逆变器。5.一种权利要求1至4任一项所述的电流源型电机模拟器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.对采集到的三相输入电压、三相模拟器侧电压和三相输入电流、三相模拟器侧电流进行滤波后，将三相输入电压、三相输入电流和三相模拟器侧电压变换到dq坐标系下；S2.根据三相输入电压、三相输入电流的dq分量和转子转速，对电机的等效电路模型进行计算，生成参考电压信号；S3.根据三相模拟器侧电压的dq分量，电机转子电角度，转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家华，谢元浩，张立辉，陆书阳，蒋栋，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：