[实用新型]一种电机模拟器及电机功率级仿真测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机仿真技术领域，更具体的说，涉及一种电机模拟器及电机功率级仿真测试系统。

背景技术

目前对于电机控制器及其驱动器的测试包括三种方式：信号级电机仿真测试、机械级电机仿真测试及电机功率级仿真测试。其中，电机功率级仿真测试继承了信号级测试系统的灵活性，可随时更换电机类型，同时也继承了机械级电机测试中可以对电机驱动器进行测试的优点，消除了系统庞大笨重且存在安全隐患的缺陷，同时又能对电机的控制器和驱动器进行较全面的测试，因此，电机功率级仿真测试逐渐成为对电机控制器及其驱动器测试的主要测试方式。

在进行电机功率级仿真时，通常使用电机模拟器实现主电路控制器与被测控制器的对拖实验，实现仿真测试中对电流的模拟。对于较高功率等级的仿真场合，电机模拟器通常是由IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)等组成，而IPM一般都有死区时间限制，从而导致开关频率很难提高。针对这一问题，传统的解决方案是采用多并联逆变器，通过将多个逆变器并联连接来提高开关频率，实现电机功率级仿真。

然而，采用多并联逆变器来实现电机功率级仿真，存在最大的一个缺点是电流波动大，因此，很难获得正弦度较高的电流波形，电流跟踪效果差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开了一种电机模拟器及电机功率级仿真测试系统，以解决传统电机功率级仿真测试中，电流波形差以及电流跟踪效果差的问题。

一种电机模拟器，包括：U相主电路、V相主电路和W相主电路，所述U相主电路、所述V相主电路和所述W相主电路的电路结构相同，所述电路结构包括：

四个电路结构相同的斩波分支电路、四个电路结构相同的自举分支电路、第一电容器和第二电容器，所述第一电容器的一端连接所述电路结构的电源正极，所述第一电容器的另一端通过所述第二电容器连接所述电路结构的电源负极；

每一个所述斩波分支电路包括：第一开关管、第一二极管和第一电感，所述第一开关管的输入端连接所述电路结构的电源正极，所述第一开关管的输出端连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极连接所述电路结构的电源负极，所述第一开关管和所述第一二极管的公共端连接所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接所述第一电容器和所述第二电容器的公共端；

每一个所述自举分支电路包括：第二开关管、第二二极管和第二电感，所述第二二极管的阴极连接所述电路结构的电源正极，所述第二二极管的阳极连接所述第二开关管的输入端，所述第二开关管的输出端连接所述电路结构的电源负极，所述第二二极管和所述第二开关管的公共端连接所述第一电容器和所述第二电容器的公共端。

优选的，所述第一开关管包括：智能功率模块IPM和绝缘栅双极型晶体管IGBT中的任意一种。

优选的，所述第二开关管包括：IPM和IGBT中的任意一种。

一种电机功率级仿真测试系统，包括：实时仿真机、脉冲分配板、滤波电路以及上述所述的电机模拟器；

所述电机模拟器的输入端通过所述滤波电路，依次连接被测电机驱动器和被测电机控制器；

所述电机模拟器的输出端连接所述实时仿真机的输入端；

所述电机模拟器的控制端通过所述脉冲分配板连接所述实时仿真机。

优选的，所述滤波电路包括：三个相同的滤波分支电路，每个所述滤波分支电路包括串联连接的第三电感和第一电阻。

从上述的技术方案可知，本实用新型公开了一种电机模拟器及电机功率级仿真测试系统，电机模拟器包括电路结构相同的U相主电路、V相主电路和W相主电路，每一个相主电路的电路结构包括：四个电路结构相同的斩波分支电路、四个电路结构相同的自举分支电路以及两个电容器，由于斩波分支电路和自举分支电路均是通过自身包含电感与两个电容器的公共端连接，因此，使得当每一个相主电路的开关管工作时，该相主电路的输出电压并不是直接等于母线电压，而是等于母线电压经过电感和电容器共同作用后的电压，由于电容器能够起到平滑电流的作用，电感能够抑制电流的快速变化，因此使电机模拟器产生的电流不会突然变化，从而能够大大提高电流的平滑性，进而解决了传统电机功率级仿真测试中，电流波形差以及电流跟踪效果差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。