[发明专利]一种模拟开绕组永磁同步电机的电力电子负载系统

权利要求书

1.模拟开绕组永磁同步电机的电力电子负载系统，其特征在于，包括:

电机模拟模块，用于进行开绕组永磁同步电机特性的模拟以测试电机控制器；能量处理模块，包括耗能电路和馈网逆变电路，兼具耗能和能量馈网回收两种能量处理模式；信号采集模块，对电机控制器输出侧、共用母线电容、馈网逆变输出侧、三相电网侧的电压电流参数进行采集和调理；控制模块，采用DSP28335作为主控芯片进行信号处理及相关计算并控制整个系统工作，与人机交互模块相连，用户可操作人机交互模块对系统模拟电机的参数进行设置；

驱动模块，接收控制模块的控制信号对电机模拟模块和能量处理模块的开关管发送驱动信号；

所述能量处理模块的馈网逆变部分采用三相全桥逆变电路，耗能部分采用耗能电阻组成耗能电路，所述能量处理模块的能量处理方式由控制模块控制逻辑开关进行切换，控制模块实时监控并网馈能功率，与设定的阀值比较，若功率低于该值，则认为馈能方式的回报低于馈能电路的能量消耗和器件损耗，切换电路至能耗方式；

所述能量处理模块进行并网馈能时由控制模块计算母线电压参考值以及馈网电流参考幅值，采样电网电压经过锁相环得到电网的实时相位，结合馈网电流参考幅值计算得到与电网同相位的参考馈网信号，最后经过PR控制器调节后进行PWM调制得到馈网逆变器的控制信号；

所述控制模块内部写入了带有谐波反电动势的开绕组永磁同步电机两步Adams法离散化数学模型代码，依照该模型计算指令电流时，系统实时采集原端和打开端电机控制器的输出电压矢量，选取原端控制器，将打开端控制器和开绕组永磁同步电机的数学模型等效为一个复杂的非线性负载，计算原端控制器的输出指令电流矢量，利用开绕组永磁同步电机原端与打开端电流矢量的方向相反，大小相同的特性进行矢量换算直接得到打开端控制器的指令电流，最后通过电流前馈解耦控制方式得到两组PWM信号控制电机模拟模块模拟开绕组永磁同步电机的端口特性。

2.根据权利要求1所述的模拟开绕组永磁同步电机的电力电子负载系统，所述电机模拟模块有六个输入端口与双逆变器型开绕组永磁同步电机控制器连接，输出侧与所述能量处理模块输入侧共用一直流母线，所述能量处理模块包括耗能电路和馈网逆变电路，馈网逆变电路输出端与三相电网连接。

3.根据权利要求1所述的模拟开绕组永磁同步电机的电力电子负载系统，其特征在于：所述电机模拟模块由两个三相PWM整流电路构成，连接双逆变器型的电机控制器，通过控制两个PWM整流电路输入端的电流矢量配合电压矢量模拟开绕组永磁同步电机的端口特性。

4.根据权利要求1所述的模拟开绕组永磁同步电机的电力电子负载系统，其特征在于：所述信号采集模块分别对驱动逆变器输出侧、共用直流母线侧、馈网逆变输出侧、三相电网侧的电压电流信息进行采集调理，所述信号采集模块结构包括传感器、电压调理电路、电流调理电路、过零检测电路、电网相位检测电路、保护电路。