[发明专利]一种永磁同步电机控制性能自动化测试系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机控制性能自动化测试系统，其特征在于该系统包括通讯子系统、上位机子系统、永磁同步电机控制子系统、直流电机控制子系统；通讯子系统的硬件包括直流调速器通讯板卡CBP2和RS232转接桥设备，上位机子系统包括PC机和可编程控制器PLC，永磁同步电机控制子系统包括永磁同步电机及其控制器硬件电路，控制器硬件电路包括功率电路、控制电路、检测电路和全桥驱动电路，直流电机控制子系统包括直流电机、断路器、熔断器、交流接触器、三相电抗器和西门子6RA7025直流调速器；永磁同步电机控制子系统中控制电路连接通讯子系统中的RS232转接桥设备，直流电机控制子系统中的西门子6RA7025直流调速器连接通讯子系统中的直流调速器通讯板卡CBP2，通讯子系统中的直流调速器通讯板卡CBP2和RS232转接桥设备连接上位机子系统中的可编程控制器PLC，直流电机控制子系统中的直流电机主轴连接永磁同步电机控制子系统中的永磁同步电机主轴；上位机子系统通过通讯子系统将永磁同步电机额定电压，额定电流，额定频率，母线电压，极对数，摩擦系数，转动惯量，定子电阻，D轴电感，Q轴电感，转子磁链，控制器的速度比例增益，速度积分增益，电流比例增益，电流积分增益传到永磁同步电机控制子系统，永磁同步电机控制子系统将控制字，永磁同步电机的实际速度，相电流有效值，相电压有效值通过通讯子系统传到上位机子系统；上位机子系统通过通讯子系统将直流电机速度给定，直流电机转矩给定传到直流电机控制子系统，直流电机控制子系统将直流电机实际速度，直流电机实际转矩参数通过通讯子系统传到上位机子系统；永磁同步电机子系统中功率电路通过三相可控整流电路和三相不可控整流电路的切换实现永磁同步电机四个象限运行；直流电机控制子系统中当直流电机作为永磁同步电机负载时，通过改变直流调速器6RA7025双闭环控制为转矩单闭环方式控制，能量通过直流调速器6RA7025回馈到电网；

所述的永磁同步电机控制子系统中功率电路主要由三相可控整流和不可控整流电路、软启动电路、泵升电路和逆变电路构成，三相电源进线端连接第一熔断式刀开关DZ1，第一熔断式刀开关DZ1分别连接三相不可控整流电路和三相可控整流电路；三相不可控整流电路和可控整流电路连接软启动电路，软启动电路连接泵升电路，泵升电路连接逆变电路；三相不可控整流电路由交流接触器KM1、三相进线电抗器L和二极管VT1-VT6桥式整流模块依次连接构成，三相可控整流电路由第二熔断式刀开关DZ2、3组IGBTV1-V6整流桥和第一直流接触器KM2依次连接构成，软启动电路由1Ω/100W的第一电阻R和第二直流接触器KM3并联构成，其输入端连接80A的熔断器FR，泵升电路由一个IGBT与第二电阻R3和二极管VT2相并联的电路串联构成，逆变电路由第一电容Cd1和第二电容Cd2串联的电路与由PWM信号控制的3组IGBT的逆变桥并联构成；

所述的永磁同步电机控制子系统实现永磁同步电机四个象限运行，在功率电路中，通过交流接触器KM1、第二熔断式刀开关DZ2和第一直流接触器KM2的接通和断开实现三相不可控整流电路与可控整流电路的切换，当第二熔断式刀开关DZ2和第一直流接触器KM2开通，交流接触器KM1断开，此时可控整流电路投入工作，当永磁同步电机作为原动机拖动直流电机，永磁同步电机运行于一、三象限，当直流电机拖动永磁同步电机，永磁同步电机作为直流电机负载，永磁同步电机的电能通过可控整流电路实现能量回馈电网，此时永磁同步电机运行于二、四象限。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制性能的自动化测试系统，其特征在于直流电机控制子系统中当直流电机作为永磁同步电机负载时，通过改变直流调速器6RA7025双闭环控制为转矩单闭环方式控制，能量通过直流调速器6RA7025回馈到电网，其中直流调速器6RA7025采用了可逆的逻辑无环流的直流调速系统，直流电机在做永磁同步电机负载时，通过改变直流调速器6RA7025双闭环控制为转矩单闭环方式控制，当永磁同步电机拖动直流电机时，直流电机给永磁同步电机加减载，此时直流电机处于发电状态，能量通过直流调速器回馈到电网。