| 主权项 |
一种永磁同步电动机模拟器，其特征在于：该模拟器包括绕组模拟电路(2)、旋转变压器信号模拟模块(3)、光电码盘信号模拟模块(4)、电流调理电路(5)、反电势调理电路(6)、系统算法模块(7)、USB通信模块(8)和上位机管理模块(9)；绕组模拟电路(2)由继电器(21)、电流传感器(22)、绕组电阻(23)、绕组电感(24)和可控电压源(25)等组成；继电器(21)在线圈绕组过压或过流时，切断驱动器与模拟器的连接；电流传感器(22)采集绕组电流i<sub>a</sub>(t)、i<sub>b</sub>(t)、i<sub>c</sub>(t)，并传递至电流调理电路(5)；绕组电阻(23)和绕组电感(24)由物理电感和电阻组成，对永磁同步电动机绕组电阻、绕组电感进行模拟；可控电压源根据接收到的反电势模拟控制信号e<sub>a</sub>(t)、e<sub>b</sub>(t)、e<sub>c</sub>(t)产生反电势信号E<sub>a</sub>(t)、E<sub>b</sub>(t)、E<sub>c</sub>(t)，且满足:[E<sub>a</sub>(t) E<sub>b</sub>(t) E<sub>c</sub>(t)]＝K<sub>v</sub>[e<sub>a</sub>(t) e<sub>b</sub>(t) e<sub>c</sub>(t)]，K<sub>v</sub>为可控电压源放大倍数；旋转变压器信号模拟模块(3)由D/A转换器(31)、乘法器A(32)、乘法器B(33)组成；接收系统计算模块(7)输出的转子机械角度θ(j)的数字正弦值sinθ<sub>j</sub>与数字余弦值cosθ<sub>j</sub>，对其进行D/A转换后与电动机驱动器(1)输出的载波信号相乘，得到模拟旋变输出调幅信号V<sub>s</sub>(t)、V<sub>c</sub>(t)；光电码盘信号模拟模块(4)根据参数计算模块(7)输出的转子机械角度θ(j)，输出光电码盘A相、B相、Z相信号A、B、Z；电流调理电路(5)由差分放大器(51)、滤波电路(52)及A/D转换器(53)组成；绕组模拟电路(2)中的电流传感器(22)输出的电流信号模拟值i<sub>a</sub>(t)、i<sub>b</sub>(t)、i<sub>c</sub>(t)，经差分放大器(51)、滤波电路(52)滤除共模及高频干扰后，经A/D转换器(53)，得到三相绕组电流数字值i<sub>a</sub>(j)、i<sub>b</sub>(j)、i<sub>c</sub>(j)；反电势调理电路(6)完成对参数计算模块(7)输出的反电势数字控制信号的D/A转换，输出反电势模拟控制信号e<sub>a</sub>(t)、e<sub>b</sub>(t)、e<sub>c</sub>(t)；系统计算模块(7)包括：磁通密度计算单元(71)、电磁转矩计算单元(72)、反电势计算单元(73)、转子角速度计算单元(74)、除法器(75)、积分器(76)、乘法器C(77)和三角函数运算单元A(78)组成；完成反电势波形函数(u<sub>a</sub>(j)、u<sub>b</sub>(j)、u<sub>c</sub>(j))、电磁转矩T<sub>e</sub>(j)、转子机械角速度ω(j)、下一时刻转子机械角度θ(j+1)及其正余弦值(sinθ<sub>j+1</sub>、cosθ<sub>j+1</sub>)、下一时刻转子电角度θ<sub>e</sub>(j+1)、反电势控制信号数字值e<sub>a</sub>(j)、e<sub>b</sub>(j)、e<sub>c</sub>(j)的计算；USB通信模块(8)完成永磁同步电动机模拟器与上位机控制软件(9)的通信工作；上位机管理模块(9)完成对永磁同步电动机模拟器参数、反电势波形函数选择位actual_en的配置以及电磁转矩T<sub>e</sub>、转子机械角度θ(j)、转子机械角速度ω(j)、三相绕组电流数字值i<sub>a</sub>(j)、i<sub>b</sub>(j)、i<sub>c</sub>(j)的实时波形显示。 |
