一种变频电机的强耦合联合仿真方法
【专利摘要】一种变频电机的强耦合联合仿真方法，包括以下步骤：1）依照变频电机的有限元模型和非线性器件，建立数学模型（1）；2）采用PWM调制技术控制电机运行时，PWM方波信号的变化时刻由控制器算法计算得到，将计算得到的方波变化时刻作为有限元仿真的调用时刻，实现强耦合联合仿真。本发明提供了一种有效实现电机、电路和控制方法的联合仿真、缩短仿真周期的变频电机的强耦合联合仿真方法。
【专利说明】-种变频电机的强閒合联合仿真方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种变频电机的禪合仿真方法。
【背景技术】
[0002] 现代电机驱动系统中，由于其优越的调速性能和高效特性，变频电机在各个行业 的应用越来越广泛。由于电机的性能受控于驱动系统，因此要对电机性能进行精确分析，就 必须建立电机、控制电路与控制算法的联合仿真模型进行仿真分析。目前通用的做法是采 用间接禪合仿真技术，实现联合仿真，但是该种方法由于涉及两个软件之间的协同仿真，仿 真精度和收敛性能稍差，并且计算量鹿大。另一种方法是采用直接禪合技术，在有限元软件 中禪合外电路实现联合仿真，该种技术是解决电机精确分析最合适的方法。但是目前其他 商用软件中均未集成电机的控制算法。
[0003] 间接仿真技术通过两个软件独立计算，然后相互传递计算结果进行下一次状态的 计算实现电机与外电路的联合仿真，该种方法由于没有强禪合有限元方程与电路方程，可 能会造成计算结果的不收敛。而目前通用的直接禪合算法，仅仅实现了电路与电机模型的 禪合分析，没有考虑电机控制算法的禪合，而实际上电机的主要性能由控制算法决定。同时 在目前的联合仿真技术中，通用的步长算法是定步长算法和变步长算法。该两种算法对于 控制器中普遍采用的PWM技术，必须要采取非常小的步长来实现仿真，例如对于通用8曲Z 的载波频率，为了保证计算精度，其步长要采用lus左右，该样对一个通用的电机模型，采 用普通的PC机分析一次就可能需要几周的时间，是不现实的。因此本方案首先实现了电 机、电路与控制算法的强禪合联合仿真，同时采用触发模式的步长算法，将联合仿真的时间 大大减短。
【发明内容】
[0004] 为了克服已有变频电机的禪合仿真方法的无法实现电机、电路和控制方法的联合 仿真、仿真周期较长的不足，本发明提供了一种有效实现电机、电路和控制方法的联合仿 真、缩短仿真周期的变频电机的强禪合联合仿真方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 一种变频电机的强禪合联合仿真方法，所述仿真方法包括W下步骤：
[0007] 1)依照变频电机的有限元模型和非线性器件，建立数学模型：
【权利要求】
1. 一种变频电机的强禪合联合仿真方法，其特征在于：所述仿真方法包括w下步骤： 1) 依照变频电机的有限元模型，建立数学模型：
其中，A表示磁矢量矩阵，K表示禪合矩阵，M表示传导矩阵，P表示刚度矩阵，G表示P 的转制，R表示回路总电阻，L表示回路总外部电感，i表示绕组电流，U表示绕组端电压，Y 表示外部非线性器件压降，A t表示时间步长，t表示当前时刻； 2) 采用PWM调制技术控制电机运行时，PWM方波信号的变化时刻由控制器算法计算得 至IJ，将计算得到的方波变化时刻作为有限元仿真的调用时刻，实现强禪合联合仿真。
2. 如权利要求1所述的一种变频电机的强禪合联合仿真方法，其特征在于：所述步骤 2)中，在方波信号的上升或下降沿触发。
【文档编号】G05B17/02GK104423274SQ201310414195
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】梁文毅, 陆天雄, 方卫中 申请人:杭州易泰达科技有限公司