[发明专利]电流响应型永磁同步电机及其驱动系统的单相模拟器

摘要

本发明提供了一种电流响应型永磁同步电机及其驱动系统的单相模拟器，主要部件包括：单相H桥电路、驱动行为处理器、电机行为处理器、电压控制环节、电流控制环节；单相H桥电路，用于在电路层面模拟永磁同步电机及其驱动系统的工作状态；驱动行为处理器，用于模拟驱动系统的电气特性；电机行为处理器，用于模拟永磁同步电机的电气和机械行为特性。本发明可以在单相电路中模拟驱动系统加在三相或多相永磁同步电机任意一相端口的电压，以及永磁同步电机对该电压的电流响应，从而实现对永磁同步电机及其驱动系统的动、静态电气和机械行为的模拟；该模拟器可实现电机及其驱动系统的全电化实验及测试，节省了测试成本并提高了测试效率和安全性。

主权项

1.一种电流响应型永磁同步电机及其驱动系统的单相模拟器，其特征在于，包括：至少一个单相H桥电路、驱动行为处理器、电机行为处理器、电压控制环节、电流控制环节；其中：/n所述单相H桥电路，包括电压控制侧桥臂、电流控制侧桥臂、电阻抗网络和至少一个直流供电模块，用于在电路层面上模拟驱动系统中任意一相的驱动电压，以及所述永磁同步电机对所述驱动电压的电流响应；/n所述驱动行为处理器，用于描述所述驱动系统的电气行为特性；/n所述电机行为处理器，用于描述所述永磁同步电机的电气和机械行为特性；/n所述电压控制环节，用于将所述驱动行为处理器产生的驱动电压信号，转换成所述单相H桥电路中电压控制侧桥臂的器件开关信号，从而在所述单相H桥电路中模拟驱动系统的驱动电压；其中：所述电压控制环节的输入端与所述驱动行为处理器输出端相连，所述电压控制环节输入的信号经坐标变换、选相以及调制操作，生成所述电压控制侧桥臂中半导体器件的开关信号；/n所述电流控制环节，用于将所述电机行为处理器生成的定子电流响应信号，转换成所述单相H桥电路中电流控制侧桥臂的器件开关信号，从而在所述单相H桥电路中模拟所述永磁同步电机的电流响应；其中：所述电流控制环节的第一输入端与所述电机行为处理器第一输出端相连，所述电流控制环节的第二输入端为所述单相H桥电路中，电压控制侧桥臂交流输出端处采样得到的单相电流信号，所述电流控制环节的第三输入端为所述电机行为处理器计算得到的永磁同步电机磁链位置信号；/n其中：所述电流控制环节第一输入端信号，与经过单相转三相变换和坐标变换后的第二输入端信号做差，再经由另一个电流控制器、坐标变换、选相和调制，生成所述电流控制侧桥臂半导体器件的开关信号；/n或者，所述电流控制环节第一输入端信号先经过坐标变换以及选相后，再与第二输入端信号做差，经由另一个电流控制器、调制，生成所述电流控制侧桥臂半导体器件的开关信号。/n