一种用于考核直流电机驱动器的装置的制作方法

文档序号:11708787阅读:344来源:国知局

本实用新型涉及一种电力电子负载装置,具体涉及一种用于考核直流电机驱动器的装置,属于电力电子技术领域。



背景技术:

直流电机驱动器在出厂前都要进行各种带载实验以检验其电气性能,传统的直流电机驱动器的考核方式是将电机驱动器、电动机以及机械负载组成电力拖动系统实验平台。但是电机参数固定不易调节而且机械负载的产生也极为复杂。具有系统复杂、不易调节、硬件成本高、电能利用效率低等弊端。

随着电力电子技术的发展,针对电源老化实验的电力电子负载装置得到深入广泛的研究,目前已经能够灵活模拟包含不平衡负载和非线性负载在内的多种静止特性负载,但是不能够模拟用于测试直流电机驱动器的直流电机负载。



技术实现要素:

为了解决上述现有的技术问题,本实用新型提供了一种用于考核直流电机驱动器的装置。能够实现电机负载参数可调、节约成本和高效馈能。

整个装置包括:装置主电路、检测模块、驱动模块、数字控制器、人机交互模块、并网变压器;其中人机交互模块通过数据线与数字控制器相连接,数字控制器与装置主电路相连接,检测模块的输入端与装置主电路相连接,检测模块的输出端与数字控制器相连接。

进一步地:所诉的检测模块包括:输入电压检测模块、输入电流检测模块、母线电压检测模块和输出电流检测模块;其中输入电压检测模块和输入电流检测模块的输入端与电机驱动器相连,输出端与数字控制器相连;母线电压检测模块输入端与装置主电路的支撑电容相连,输出端与数字控制器相连;输出电流检测模块输入端连接装置主电路,输出端连接数字控制器。

进一步地:所述的装置主电路采用前后均为两相桥式拓扑结构的双PWM变换器背靠背式拓扑结构。

进一步地:所述的数字控制器为DSP加CPLD的组合,其中DSP选用TI公司的TMS320F28335,CPLD选用Altera公司的EPM7032AELC44-4。

进一步地:所述的检测模块采用霍尔传感器,电压信号的检测采用CHV-25P型霍尔传感器,电流信号的检测采用CHB-25NP型霍尔传感器。

进一步地:所述的驱动模块选用高速光耦CNW135和高速MOSFET驱动TC4422用来产生驱动信号。

本实用新型提出的一种用于考核直流电机驱动器的装置所达到的效果为:使用者通过人机交互模块设置所需的电机负载参数,数字控制器利用检测模块得来的电机驱动器端口电压和人机交互模块传输送来的电机参数,结合直流电机参数方程计算出相应的指令电流;指令电流与检测得到的实际输入电流的差值经过PI调节后送入数字控制器生成前级四路PWM控制信号;支撑电容电压与给定参考电压的差值经PI调节后得到并网侧电流指令,电流指令与实际检测到的输出电流的差值经过PI调节后送入数控制器生成后级四路PWM控制信号;PWM控制信号经驱动模块控制装置主电路的工作状态,使主电路前级PWM整流器的实际输入电流准确跟踪指令电流以实现模拟直流电机负载的目的,主电路后级PWM逆变器在电压、电流双闭环控制下将能量高效的回馈给电网;本装置可以任意调节电机参数、适应性强,成本低,节能,并且自动化程度高。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的模拟三相同步电机的电机模拟器的系统原理框图;

图中:1-装置主电路;2-检测模块;3-驱动模块;4-数字控制器;5-人机交互模块;6-并网变压器;7-输入电压检测模块;8-输入电流检测模块;9-母线电压检测模块;10-输出电流检测模块。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型,在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤,而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

如图1所示,本实用新型的实施例提供了一种用于考核直流电机驱动器的装置,包括装置主电路1、检测模块2、驱动模块3、数字控制器4、人机交互模块5、并网变压器6;其中人机交互模块5通过数据线与数字控制器4相连接,数字控制器4与装置主电路1相连接,检测模块2的输入端与装置主电路1相连接,检测模块2的输出端与数字控制器4相连接。

此外,根据一种实现方式,如图1所示,所述的检测模块2包括:输入电压检测模块7、输入电流检测模块8、母线电压检测模块9和输出电流检测模块10;其中输入电压检测模块7和输入电流检测模块8的输入端与电机驱动器相连,输出端与数字控制器4相连;母线电压检测模块9输入端与装置主电路1的支撑电容相连,输出端与数字控制器4相连;输出电流检测模块10输入端连接装置主电路1,输出端连接数字控制器4。

此外,根据一种实现方式,如图1所示,所述的装置主电路1采用前后均为两相桥式拓扑结构的双PWM变换器背靠背式拓扑结构。

此外,根据一种实现方式,如图1所示,所述的数字控制器4为DSP加CPLD的组合,其中DSP选用TI公司的TMS320F28335,CPLD选用Altera公司的EPM7032AELC44-4。

此外,根据一种实现方式,如图1所示,所述的检测模块2采用霍尔传感器,电压信号的检测采用CHV-25P型霍尔传感器,电流信号的检测采用CHB-25NP型霍尔传感器。

此外,根据一种实现方式,如图1所示,所述的驱动模块3选用高速光耦CNW135和高速MOSFET驱动TC4422用来产生驱动信号。

模拟三相同步电机的电机模拟器的工作过程如下:

人机交互模块5通过数据线将所需的电机负载类型及参数信息传送给数字控制器4,同时输入电压检测模块9和输入电流检测模块8将检测得来的电机驱动器电压以及输入电流的数值传入数字控制器4,由数字控制器4中的DSP结合直流电机参数方程计算出实时的指令电流,指令电流与检测得到的实际输入电流作差经PI调节和数字控制器4中的CPLD逻辑分配生成四路PWM控制信号,经过驱动模块3控装置前级电路的工作状态来完成模拟电机负载的任务;同时母线电压检测模块9和输出电流检测模块10将检测得来的母线电压和输出电流传送至数字控制器4,母线电压与给定参考电压的差值经PI调节后得到并网侧电流指令,电流指令与实际检测到的输出电流的差值进行PI调节后由数字控制器4生成四路PWM控制信号,经过驱动模块3控制装置后级主电路工作状态将能量回馈给电网。

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