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P-HiL 功率级硬件在环

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P-HiL电机控制器功率级仿真测试解决方案

近年来利用半实物仿真技术来提高电驱动系统的开发效率已越来越受到重视。在针对新能源电机控制器的测试验证阶段,HiL半实物仿真系统可以根据被测对象、测试方法的不同,分为信号级、功率级和台架级三种形式。其中信号级和台架级测试已逐渐被大家认知和应用,而功率级测试(Power-HiL)随着测试技术的进步已成熟上市,它填补了电机控制器信号级与台架级测试之间的空缺,可以实现高电压、高电流、高功率的仿真。
 
意昂神州(北京)科技有限公司推出P-HiL电机控制器功率级仿真测试系统(简称:P-HiL系统),能够实现对新能源电机控制器功率级的完整仿真测试。

P-HiL系统可以模拟三相电机的电气特性,可以在没有真实电机的情况下对新能源电机控制器进行操作和测试。P-HiL系统支持电机模型的高速仿真、支持四象限操作,可以模拟电机在正转或者反转时的正向工作或者反向工作。

可以模拟永磁同步电机、交流异步电机、开关磁阻电机等汽车常用电机。支持转子位置传感器及电机温度传感器的模拟,支持故障注入,可模拟电机三相线短路、断路、转速超速、传感器故障等。


P-HiL系统主要的组成部分分别为:电机模型实时仿真模块、电机电力模拟模块、高低压电源模块、数据采集模块、集成散热模块、主控单元模块、面板及接口模块等。电机模型实时仿真模块基于高速FPGA实时处理系统,处理速度为纳秒级,兼容国际主流电机仿真软件(JMAG、ANSYS、EXPRESS等),仿真数据可以直接导入功率级HiL电机模型实时仿真模块。电机电力模拟模块基于实时仿真模块高精度信号输出,结合多桥臂并联技术及对拖电抗器等功率模块实现高宽带、高精度的三相电流控制,从而实现对三相电机电气特性的高动态、高保真的模拟。


P-HiL系统主要的组成部分


P-HiL系统基本原理

P-HiL系统使用电压型逆变器模拟永磁同步电机或交流感应电机的反电势和阻抗,用于牵引逆变器的负载加载和测试。P-HiL系统通过模拟电机反电动势电压和控制界面产生转速信号等来反馈UUT产生的电流。当电动机或发电机在基速或弱磁环境下,以一个常量或者变量速度运行时,P-HiL系统能够准确的反映电动机或发动机的反电动势。用户可以通过上位机界面对P-HiL系统和UUT进行速度、转矩或温度条件等参数的设置和控制。


P-HiL系统工作示意图


P-HiL系统工作示意图
                                                           P-HiL系统工作示意图
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