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解決方案
The Solution
量身定制符合客戶需求的仿真測試系統及解決方案。解決方案涉及電(diàn)力、高(gāo)端裝備、新能(néng)源車及教育等領域。
電(diàn)機(jī)控制器(qì)測試系統
系統組成

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電(diàn)機(jī)模拟系統KL-Emotor系統組成如下(xià):

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系統原理

電(diàn)機(jī)模拟系統KL-Emotor由4部分構成。分别是試驗管理分系統、實時仿真分系統、功率接口和信号接口。

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試驗管理分系統是上(shàng)位機(jī)系統,通(tōng)過以太網控制實時仿真分系統的運行,運行專門(mén)為(wèi)電(diàn)機(jī)模拟系統KL-Emotor開(kāi)發的軟件(jiàn)QuiK-Emotor,可以完成電(diàn)機(jī)模型配置、試驗管理、自(zì)動測試、數據監控、數據分析和數據存儲等功能(néng)。

 

實時仿真分系統是下(xià)位機(jī)系統,是整個(gè)系統的核心分系統。包括RT-LAB OP5600實時仿真器(qì)和各種IO闆卡,需要具備系統數學模型實時運行以及實時I/O端口配置等功能(néng),通(tōng)過I/O采樣功率放(fàng)大分系統輸出的電(diàn)壓和電(diàn)流信号,參與高(gāo)精度電(diàn)機(jī)模型的解算(suàn)位置,獲得電(diàn)機(jī)輸出電(diàn)流的參考值Iabc*,再通(tōng)過電(diàn)流控制器(qì)的調制生(shēng)成功率放(fàng)大設備的電(diàn)壓參考值,控制功率放(fàng)大設備的三相(xiàng)輸出端的電(diàn)壓和電(diàn)流特性和模拟的電(diàn)機(jī)一(yī)緻;另外将轉速位置傳感器(qì)模型的解算(suàn)結果,通(tōng)過适當的I/O闆卡輸出到(dào)被測設備的控制器(qì)端,參與電(diàn)機(jī)控制。此部分的解算(suàn)可以根據用戶不同的需求利用CPU完成或FPGA完成,其中,CPU計算(suàn)的仿真步長(cháng)可達10μs,FPGA計算(suàn)的仿真步長(cháng)可達250ns,可仿真電(diàn)機(jī)的諧波反電(diàn)動勢、齒槽效應、三相(xiàng)不對稱等現象。

 

功率接口實現與被測設備的功率連接,信号接口将三相(xiàng)輸出的電(diàn)壓和電(diàn)流經過傳感器(qì)采樣到(dào)實時仿真分系統中,參與模型的解算(suàn)。

KL-Emotor電(diàn)機(jī)模拟系統的詳細技(jì)術(shù)參數如下(xià):

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應用背景

電(diàn)機(jī)在現代工(gōng)業(yè)的發展中起著(zhe)舉足輕重的作用,包括航空、航天、船(chuán)舶、電(diàn)力和汽車等各個(gè)領域,尤其是在電(diàn)動汽車、風力發電(diàn)、機(jī)車牽引、船(chuán)舶電(diàn)力推進等技(jì)術(shù)飛(fēi)速發展的今天,研發人員(yuán)對各種電(diàn)機(jī)及電(diàn)機(jī)控制器(qì)的設計、開(kāi)發和測試手段依然比較單一(yī)。

 

傳統的測試方法為(wèi)搭建電(diàn)機(jī)測試台架,利用測功機(jī)做加載電(diàn)機(jī)。該方法的優點是被常規工(gōng)況的測試精度高(gāo),但是也帶來以下(xià)問題:(1)測試台架本身占地面積大、成本昂貴;(2)高(gāo)速旋轉的機(jī)械部件(jiàn)給試驗人員(yuán)帶來了風險;(3)無法進行高(gāo)轉速、電(diàn)氣故障等工(gōng)況試驗;(4)對負載電(diàn)機(jī)的控制要求很高(gāo);(5)無法方便更換測試電(diàn)機(jī)類型或型号。

 

當前比較流行的測試方法還(hái)包括硬件(jiàn)在環測試(Hardware in the loop, HIL)技(jì)術(shù),通(tōng)過實時仿真設備模拟電(diàn)機(jī)、功率變換設備和各種電(diàn)壓電(diàn)流轉速等傳感器(qì),将真實電(diàn)機(jī)控制闆通(tōng)過I/O接口與實時仿真模型完成信号的閉環交互,該方法可以方便的完成電(diàn)機(jī)控制策略的開(kāi)發和驗證,但是隻有信号級的數據交互,而真正的電(diàn)機(jī)控制器(qì)是包括電(diàn)機(jī)控制闆、驅動電(diàn)路(lù)和功率電(diàn)路(lù)等一(yī)起的整套設備,該方法并不能(néng)完成真正意義上(shàng)的電(diàn)機(jī)控制器(qì)的測試,隻能(néng)叫控制器(qì)硬件(jiàn)在環測試(Contrllor hardware in the loop, CHIL)。


為(wèi)了解決以上(shàng)提到(dào)方法的問題,上(shàng)海科梁信息工(gōng)程有限公司利用先進的功率硬件(jiàn)在環測試(Power Hardware in the loop, PHIL)技(jì)術(shù),定制開(kāi)發了可用于各種領域各種類型的電(diàn)機(jī)控制器(qì)或變頻器(qì)的電(diàn)機(jī)模拟系統KL-Emotor,該設備是未來電(diàn)機(jī)和電(diàn)機(jī)控制器(qì)開(kāi)發和設計的關鍵設備。

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技(jì)術(shù)亮點

電(diàn)機(jī)模型

本系統配置的電(diàn)機(jī)模型包括CPU模型和FPGA模型,電(diàn)機(jī)種類包括:永磁同步電(diàn)機(jī)模型、交流異步電(diàn)機(jī)、開(kāi)關磁阻電(diàn)機(jī)等,建模方式包括:固定DQ模型、變DQ模型、基于有限元分析的模型等;另外,可以根據用戶需求定制電(diàn)機(jī)模型;

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該功放(fàng)采用線性技(jì)術(shù),相(xiàng)對于開(kāi)關型的功率放(fàng)大設備具有以下(xià)優勢:

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在線溝通(tōng)
+86-21-54234720-8601