面向电机模拟器的永磁同步电机模型研究
2021-11-18徐保荣王家慧梁秀李琪王大方
电机与控制学报 2021年10期
徐保荣,王家慧,梁秀,李琪,王大方
(1.32184部队,北京 100072;2.哈尔滨工业大学(威海) 汽车工程学院,山东 威海 264209)
0 引 言
电机模拟器运用高速实时运算单元模拟电机在负载下的输出特性并通过功率放大单元实现信号指令到电气响应的转化。其主要作用是实现无实体电机情况下的电机控制单元(motor control unit,MCU)功率级测试。目前,永磁同步电机模拟器常采用定参数电机建模,其缺点是不考虑真实电机运行过程中电磁参数改变对输出端口特性的影响,降低了电机模型模拟精度,进而降低电机模拟器的拟合精度。本文研究永磁同步电机模拟器变参数建模。
国内外学者均对永磁同步电机的变参数特性进行了比较深入的研究[1-11]。文献[1-4]通过有限元仿真或电机辨识得到差分电感值,文献[5-6]忽略差分电感和转子磁链的显式确定过程而直接辨识定子磁链,文献[7-10]在建立电机模型时考虑了饱和、谐波和温度特性的影响,但电机损耗和电机温度需要依赖有限元仿真计算。文献[11]采用有限元法对永磁同步电机的温度场进行计算,通过与温升实验测试平台对比分析验证准确性,但无法满足实时性要求。以上文献均对电机的变参数特性开展了研究,但都依赖于实际电机或有限元仿真,提出的方法不适用于电机模拟器。
电机模拟器起步时期通常采用固定不变的电磁参数实现电机模拟器中电机模型部分的搭建[12-16]。文献[12-14]研究了定电磁参数电机模拟器在定负载、阶跃负载工况下的相电流跟随效果,文献[15-16]分析了电机数学模型在不同的离散化数值算法与解算步长下的模拟精度,并未达到较好的模拟精度。……
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