[实用新型]一种电动负载模拟系统

说明书

本实用新型提供一种电动负载模拟系统，由上位计算机、嵌入式工控机、负载模拟系统、被测驱动电机系统和系统供电电源组成，负载模拟系统包括负载电机、负载电机驱动电路、负载侧电压电流传感器、负载电机测速编码器、扭矩传感器；被测驱动电机系统包括被测电机、被测电机驱动电路、被测电机侧电压电流传感器、被测电机侧测速编码器；控制负载模拟电机输出精确的力矩实现力矩动态实时跟踪，实现负载模拟及驱动控制系统测试功能。

技术领域

本实用新型涉及电机负载模拟技术领域，尤其涉及一种电动负载模拟系统。

背景技术

被动式力矩伺服系统的一个典型应用就是“负载模拟器”，采用负载模拟技术取代复杂的、高成本甚至是不可复现的负荷及其环境，可以为研究对象提供与真实负荷相同或相近的负荷（如负载转矩）。

电动机驱动系统是新能源汽车、高铁电力牵引机车、舰船推进和工业机器人等重要的动力系统，在电机驱动系统研发过程中采用负载模拟技术具有比数学仿真和物理实验更大的优势，能够大幅提高产品质量，可以避免全实物实验存在的研制成本高、风险大、周期长等问题，综合性的动态负载模拟系统对新能源汽车、高铁电力牵引机车、舰船推进和工业机器人等电机驱动控制系统的研发、分析、和性能测试具有重要意义。

在这些设备的负载电机驱动电路和被测电机驱动电路研制过程中，对电机驱动控制系统动态性能以及抗扰性能的现场测试往往非常困难，因此需要采用能够对实际情况进行模拟的实验设备，也就是建立相应的动力驱动系统的动态负载模拟系统，模拟实际工作条件下所受到的负载作用，对电机驱动系统的工作性能进行验证，从而为后续研发提供试验依据并降低研发风险；此外，负载模拟系统也是电机生产领域考核电机性能的必要设备。

现有技术中的负载模拟系统主要有磁粉制动器构成的机械负载模拟系统和电力测功机构成的负载模拟系统，这两类负载模拟系统均存在以下缺陷：首先，功能单一，其次，动态响应性能差，另外，电力测功机负载模拟系统由于不能够实现对测功机实施精确启停控制还存在反向拖动被测电机情况。

发明内容

本实用新型的目的旨在至少解决上述的技术缺陷，提供了一种多功能通用型电动负载模拟系统，实现负载模拟及被测电机驱动控制系统测试功能，另外，该控制分析软件开放能二次开发，使用者针对其它领用领域（比如航空航天舵机研发测试）编写相应的软件模块并添加到控制分析软件中，拓展应用领域范围。

为达到上述目的，本实用新型的提出一种电动负载模拟系统，包括负载模拟测试平台，负载模拟测试平台由上位计算机、嵌入式工控机、负载模拟系统、被测驱动电机系统和系统供电电源组成，所述上位计算机与嵌入式工控机互相串联连接；

其中所述负载模拟系统包括负载电机、负载电机驱动电路、负载侧电压电流传感器、负载电机测速编码器、扭矩传感器,所述嵌入式工控机与负载电机驱动电路相连接，负载电机驱动电路处理由嵌入式工控机输出的用于控制电机运作的控制量，负载电机驱动电路与负载电机通过负载侧电压电流传感器连接，负载侧电压电流传感器用于采集电压和电流反馈于嵌入式工控机，所述负载电机与负载电机测速编码器相连接，所述负载电机与扭矩传感器相连，扭矩传感器用于采集扭矩大小至嵌入式工控机；

所述被测驱动电机系统包括被测驱动电机、被测电机驱动电路、被测电机侧电压电流传感器、被测电机侧测速编码器；所述被测电机驱动电路与嵌入式工控机相连接，所述被测电机驱动电路用于处理由嵌入式工控机输出的控制量，所述被测电机驱动电路通过被测电机侧电压电流传感器与被测驱动电机连接，所述被测驱动电机与被测电机侧测速编码器相连接，被测电机侧测速编码器将电机采集的角速度值传输至嵌入式工控机，所述被测驱动电机与扭矩传感器相连；

所述嵌入式工控机内包括负载电机控制卡、被测电机控制卡、数据采集卡，所述嵌入式工控机与负载模拟系统、被测驱动电机系统相连接；