一種變頻電機的強耦合聯(lián)合仿真方法
【專利摘要】一種變頻電機的強耦合聯(lián)合仿真方法，包括以下步驟：1）依照變頻電機的有限元模型和非線性器件，建立數(shù)學模型（1）；2）采用PWM調制技術控制電機運行時，PWM方波信號的變化時刻由控制器算法計算得到，將計算得到的方波變化時刻作為有限元仿真的調用時刻，實現(xiàn)強耦合聯(lián)合仿真。本發(fā)明提供了一種有效實現(xiàn)電機、電路和控制方法的聯(lián)合仿真、縮短仿真周期的變頻電機的強耦合聯(lián)合仿真方法。
【專利說明】-種變頻電機的強閒合聯(lián)合仿真方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種變頻電機的禪合仿真方法。

【背景技術】
[0002] 現(xiàn)代電機驅動系統(tǒng)中，由于其優(yōu)越的調速性能和高效特性，變頻電機在各個行業(yè) 的應用越來越廣泛。由于電機的性能受控于驅動系統(tǒng)，因此要對電機性能進行精確分析，就 必須建立電機、控制電路與控制算法的聯(lián)合仿真模型進行仿真分析。目前通用的做法是采 用間接禪合仿真技術，實現(xiàn)聯(lián)合仿真，但是該種方法由于涉及兩個軟件之間的協(xié)同仿真，仿 真精度和收斂性能稍差，并且計算量鹿大。另一種方法是采用直接禪合技術，在有限元軟件 中禪合外電路實現(xiàn)聯(lián)合仿真，該種技術是解決電機精確分析最合適的方法。但是目前其他 商用軟件中均未集成電機的控制算法。
[0003] 間接仿真技術通過兩個軟件獨立計算，然后相互傳遞計算結果進行下一次狀態(tài)的 計算實現(xiàn)電機與外電路的聯(lián)合仿真，該種方法由于沒有強禪合有限元方程與電路方程，可 能會造成計算結果的不收斂。而目前通用的直接禪合算法，僅僅實現(xiàn)了電路與電機模型的 禪合分析，沒有考慮電機控制算法的禪合，而實際上電機的主要性能由控制算法決定。同時 在目前的聯(lián)合仿真技術中，通用的步長算法是定步長算法和變步長算法。該兩種算法對于 控制器中普遍采用的PWM技術，必須要采取非常小的步長來實現(xiàn)仿真，例如對于通用8曲Z 的載波頻率，為了保證計算精度，其步長要采用lus左右，該樣對一個通用的電機模型，采 用普通的PC機分析一次就可能需要幾周的時間，是不現(xiàn)實的。因此本方案首先實現(xiàn)了電 機、電路與控制算法的強禪合聯(lián)合仿真，同時采用觸發(fā)模式的步長算法，將聯(lián)合仿真的時間 大大減短。


【發(fā)明內容】

[0004] 為了克服已有變頻電機的禪合仿真方法的無法實現(xiàn)電機、電路和控制方法的聯(lián)合 仿真、仿真周期較長的不足，本發(fā)明提供了一種有效實現(xiàn)電機、電路和控制方法的聯(lián)合仿 真、縮短仿真周期的變頻電機的強禪合聯(lián)合仿真方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0006] 一種變頻電機的強禪合聯(lián)合仿真方法，所述仿真方法包括W下步驟：
[0007] 1)依照變頻電機的有限元模型和非線性器件，建立數(shù)學模型：

【權利要求】
1. 一種變頻電機的強禪合聯(lián)合仿真方法，其特征在于：所述仿真方法包括w下步驟： 1) 依照變頻電機的有限元模型，建立數(shù)學模型：
其中，A表示磁矢量矩陣，K表示禪合矩陣，M表示傳導矩陣，P表示剛度矩陣，G表示P 的轉制，R表示回路總電阻，L表示回路總外部電感，i表示繞組電流，U表示繞組端電壓，Y 表示外部非線性器件壓降，A t表示時間步長，t表示當前時刻； 2) 采用PWM調制技術控制電機運行時，PWM方波信號的變化時刻由控制器算法計算得 至IJ，將計算得到的方波變化時刻作為有限元仿真的調用時刻，實現(xiàn)強禪合聯(lián)合仿真。
2. 如權利要求1所述的一種變頻電機的強禪合聯(lián)合仿真方法，其特征在于：所述步驟 2)中，在方波信號的上升或下降沿觸發(fā)。
【文檔編號】G05B17/02GK104423274SQ201310414195
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權日:2013年9月11日
【發(fā)明者】梁文毅, 陸天雄, 方衛(wèi)中 申請人:杭州易泰達科技有限公司