異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載一體化模擬器研究.pdf

1、在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的性能測試與考核實(shí)驗(yàn)中，常采用“測試電機(jī)+機(jī)械負(fù)載”的方案，該方案存在測試不夠全面、參數(shù)調(diào)節(jié)不靈活等不足之處。本文研究了一種基于逆變器的電機(jī)模擬器系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對異步電機(jī)端口特性的模擬，能取代實(shí)際電機(jī)及其負(fù)載實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在便于變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，可為控制優(yōu)化提供指導(dǎo)。針對異步電機(jī)及其負(fù)載端口電壓電流特性的模擬，本文根據(jù)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的不同，研究了VTC(Voltage to Current)和CTV(Current to Vo

2、ltage)兩種模式的電機(jī)模擬器系統(tǒng)。具體而言，本文的主要工作如下:
　　(1)三相異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和負(fù)載數(shù)學(xué)模型的建立。比較分析了幾種數(shù)值計(jì)算方法求解電機(jī)數(shù)學(xué)模型的精度。選擇適合電機(jī)模擬器系統(tǒng)的數(shù)值積分方法和離散步長，建立電機(jī)模型的差分方程，通過對電機(jī)模型的求解得到電機(jī)模擬器的指令。
　　(2)VTC模式的電機(jī)模擬器的控制技術(shù)研究。電機(jī)模擬器端口電壓為任意波形，實(shí)時(shí)鎖相困難，提出一種基于虛擬轉(zhuǎn)子磁鏈定向的電流閉環(huán)控

3、制策略;分析比較了幾種接口電路對端口電流特性的影響;在幾種典型工況下對所提電機(jī)模擬器方案進(jìn)行了仿真驗(yàn)證;研究了對PWM波電壓的測量方法，并在PWM波電源輸入下對電機(jī)模擬器進(jìn)行了仿真分析。
　　(3)CTV模式的電機(jī)模擬器的控制技術(shù)研究。推導(dǎo)并建立了一種以定子電流作為輸入量的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，并由此設(shè)計(jì)了CTV模式的電機(jī)模擬器系統(tǒng);仿真分析了CTV模式的電機(jī)模擬器在幾種典型工況下的運(yùn)行情況;研究了PWM波電源輸入時(shí)，電機(jī)模擬器的端口特性