[发明专利]电压响应型三相永磁同步电机的模拟系统

摘要

本发明提供了一种电压响应型三相永磁同步电机的模拟系统，包括：三相DC/AC电力电子变流器、直流供电端口、电机行为处理器、电压控制环节；三相DC/AC电力电子变流器用于模拟输入电流时三相永磁同步电机的端口电压响应，并与外接电机驱动系统进行电能交换；电机行为处理器用于描述永磁同步电机的电气和机械行为特性；电压控制环节用于以电机行为处理器中计算所得永磁同步电机端口电压信号为参考，控制三相DC/AC变流器的交流端输出电压。本发明可直接与真实的电机驱动系统相连并进行电能交换，有效模拟电机驱动系统输入电流时三相永磁同步电机的端口电压响应，实现了全电化电机驱动测试，节省了测试成本，提高了测试效率和安全性。

主权项

1.一种电压响应型三相永磁同步电机的模拟系统，其特征在于，包括：三相DC/AC电力电子变流器、直流供电端口、电机行为处理器、电压控制环节；其中：/n所述三相DC/AC电力电子变流器，用于模拟在电机驱动系统输入电流的作用下，所述三相永磁同步电机的电压响应特性，并通过三相交流功率端口与外接电机驱动系统进行电能交换；/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，用于将所述电机行为处理器生成的电压响应信号，转换成所述三相DC/AC电力电子变流器中的器件开关信号，以在所述DC/AC电力电子变流器的三相交流端口处模拟所述永磁同步电机的端口电压响应；/n所述电机行为处理器的第一输入端输入所述模拟系统的交流功率端口所检测到的三相电流信号，所述电机行为处理器的第二输入端输入所述模拟系统的负载转矩信号，所述电机行为处理器的第一输出端输出所述电压控制环节的电压参考信号，所述电机行为处理器的第二输出端输出所模拟的电机转速信号，所述电机行为处理器的第三输出端输出电机转子位置信号；/n其中，所述电机行为处理器，包括：坐标变换子模块、电磁方程子模块、转矩方程子模块、运动方程子模块、位置转换子模块；所述坐标变换子模块的第一端构成所述电机行为处理器的第一输入端，所述坐标变换子模块的输出端分成两条支路，其中一条支路与所述电磁方程子模块的第一端相连，另一条支路与所述转矩方程子模块的第一端相连；所述电磁方程子模块的第二端输入所述永磁同步电机的永磁体磁链幅值，所述电磁方程子模块的第三端输入所述永磁同步电机的电转速信号，所述电磁方程子模块的输出端构成所述电机行为处理器的第一输出端；所述转矩方程子模块的第二端输入所述永磁同步电机的永磁体磁链幅值，所述转矩方程子模块的输出端与所述运动方程子模块的第一端相连；所述运动方程子模块的第二端输入所述永磁同步电机的负载转矩信号；所述运动方程子模块的输出端输出所述永磁同步电机的机械角频率，并构成所述电机行为处理器的第二输出端；所述运动方程子模块的输出端分成两条支路，其中一条支路经由所述永磁同步电机的极对数增益后与所述电磁方程子模块的第三端相连，另一条支路与所述位置转换子模块的第一端相连；所述位置转换子模块的输出端输出所述永磁同步电机的转子磁链相角和机械相角，并构成所述电机行为处理器第三输出端；/n所述坐标变换子模块，用于将三相电流信号转换到dq同步旋转坐标系、αβ两相静止坐标系、abc三相静止坐标系中的任一坐标系中；/n所述电磁方程子模块，用于对所述永磁同步电机的电磁特性进行描述：将经坐标变换得到的所述永磁同步电机输入定子电流信号(i