[发明专利]用于电机控制算法开发的功率级快速控制原型平台

摘要

本发明属于电机控制算法开发及测试验证技术领域，具体涉及一种用于电机控制算法开发的功率级快速控制原型平台。该仿真平台包括负载模拟设备、直流电源及配电柜、功率级仿真设备、功率分析仪、上位机、各功能模块之间的信息交互渠道。所述负载模拟设备包括测功机变频柜、加载测功机、机械连接设备、冷却系统和试验操作台。所述功率级仿真设备包括高速驱动电机和电机控制器。所述上位机包括软件开发平台与数据标定监测平台。由此，本发明提供了一种能够快速实现高速驱动电机控制算法从开发到验证的半实物仿真平台，以实现针对高速驱动电机控制系统的功率级仿真测试。

主权项

一种用于电机控制算法开发的功率级快速控制原型平台，其特征在于，所述平台基于高性能电力电子设备进行搭建，包括：负载模拟设备、直流电源及直流配电柜、功率级仿真设备、功率分析仪、上位机；其中，所述负载模拟设备包括测功机变频柜、加载测功机、机械连接设备、冷却系统和试验操作台；所述功率级仿真设备包括高速驱动电机和电机控制器；所述上位机包括软件开发平台与数据标定监测平台；所述高速驱动电机和加载测功机通过联轴器以及扭矩传感器联接；所述加载测功机、测功机变频柜与690V交流电网之间采用高压电缆连接；直流电源、直流配电柜、电机控制器与690V交流电网之间采用高压电缆连接；所述测功机变频柜、扭矩传感器、冷却系统与试验操作台之间采用工业现场总线连接；所述冷却系统与高速驱动电机、电机控制器之间通过橡胶管联接；所述功率分析仪与高速驱动电机三相交流电之间采用专用测试线连接；所述功率分析仪与试验操作台之间通过以太网连接；所述试验操作台与电机控制器之间、电机控制器与数据标定监测平台之间采用CAN总线连接；所述软件开发平台与电机控制器之间采用RS232总线连接；所述高速驱动电机设置为可以高速运行，且用于满足纯电动车辆上的功率需求；所述电机控制器的功率能力与高速驱动电机相匹配；所述加载测功机及测功机变频柜的转速范围和功率能力大于高速驱动电机的转速范围和功率能力；所述测功机变频柜与直流电源均设置为能够实现功率双向流动；当高速驱动电机运行在电动工况时，整个功率级快速控制原型平台的电功率流向为：690V交流电网→直流电源→直流配电柜→电机控制器→高速驱动电机→加载测功机→测功机变频柜→交流电网，制动模式下功率流向相反；整个功率级快速控制原型平台从而实现驱动和制动模式下电力功率的双向闭环。