[发明专利]用负载仿真器模拟三相电机的方法和负载仿真器

说明书

描述了一种用于利用负载仿真器模拟三相电机的方法，所述负载仿真器具有仿真功率电子器件和仿真控制器，所述仿真控制器确定被电机控制器驱控的供电连接端和不被驱控的供电连接端，所述仿真功率电子器件通过仿真控制器如此驱控，使得由仿真控制器基于电机模型计算出的相电流i_emulate流入被电机控制器驱控的供电连接端，由仿真控制器基于电机模型计算出的相电压v_emulate提供到不被电机控制器驱控的供电连接端上，其中，所述负载仿真器包括开关器件，所述仿真功率电子器件能利用所述开关器件以高阻态方式与供电连接端断开，所述仿真功率电子器件能利用所述开关器件以低阻态方式接通到供电连接端上，所述供电连接端经由高阻态的电阻网络相互连接。

技术领域

本发明涉及一种用于利用负载仿真器模拟三相电机的方法，其中，负载仿真器在三相上通过其负载连接端连接到电机控制器的各供电连接端上并且所述负载仿真器具有仿真功率电子器件和用于控制所述仿真功率电子器件的仿真控制器，其中，仿真控制器确定被电机控制器驱控的供电连接端和不被驱控的供电连接端，并且通过仿真控制器如此驱控所述仿真功率电子器件，使得由仿真控制器基于电机模型计算出的相电流i_emulate流入被电机控制器驱控的供电连接端，并且由仿真控制器基于电机模型计算出的相电压v_emulate提供到不被电机控制器驱控的供电连接端上。此外，本发明还涉及一种负载仿真器的仿真控制器，所述仿真控制器设计成，使得仿真控制器能够与仿真功率电子器件相关联地实施之前所描述的用于模拟三相电机的方法。

背景技术

用于借助负载仿真器模拟电气负载的方法用于在实验室条件下、即在控制器上没有连接“真实”的电气驱动装置——在此以三相电机的形式——的情况下测试电机控制器。更确切地说，通过负载仿真器模拟电气负载、即三相电机。电机控制器通常包括控制装置连同以变频器为形式的功率输出级。所述控制装置产生用于适当地驱控变频器的功率开关的变流控制数据，所述功率开关通常借助半导体开关元件(IGBT、IGCT等)实现。在当前考虑的应用情况下，电机控制器的变频器作为逆变器工作，即所述逆变器具有直流电压源作为能量源并且以交流电压驱动负载。所述电机控制器的变频器通常包括以所谓的功率开关实现的半桥电路，其中，所述功率开关设有反向并联连接的续流二极管，通过所述续流二极管可以降低在功率开关打开时由电机的电感所驱动的电流。

负载仿真器通常以硬件在环仿真器的形式实现，即通过仿真计算机实现，所述仿真计算机以数值方法计算待仿真的环境的数学模型(在此以三相电机形式的负载)并且就所述仿真计算机而言其具有功率电子输出级(仿真功率电子器件)，所述功率电子输出级可以经由负载仿真器的负载连接端与电机控制器的对应的供电连接端连接。结果，在负载仿真器上实现的用于模拟三相电机的方法负责使得：所述电机控制器经由其供电连接端被如同其与真实的驱动装置相连接那样以电气方式加载。

上面所述的用于模拟三相电机的方法例如由EP 2940857 A1已知。在此三相电机仅仅涉及无刷直流电机。由于该专利申请在内容上相近而将其公开内容进行参引。无刷直流电机基于其无刷的结构是低磨损且低维护的。

在块换向驱控的无刷直流电机中，由电机控制器总是驱控三个电机相中的两相(电机控制器的三个供电连接端中的两个供电连接端被驱控)，而三相交流绕组的第三相未被电机控制器驱控，所述电机控制器的相应的供电连接端则同样不被驱控。通过由电机控制器周期性切换交流绕组产生旋转磁场。在所述无刷直流电机的不被电机控制器驱控的相中，相电流下降并且很快完全中断。所述无刷直流电机的不被驱控的相通常也称为未通流的相，其中，如之前阐明那样，不被驱控的并未通流的状态可以在时间上分隔开(auseinanderfallen)。当无刷直流电机的一相不再被电机控制器驱控时，结果：所述在不再被驱控的相中的相电流最后、但不强制性地在换向之后立刻中断、亦即该相实际上未通流。