一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，包括伺服驱动系统、背压模拟系统和半实物仿真平台；伺服驱动系统包括测试泵、齿轮箱、扭矩传感器、永磁同步电机、伺服驱动器；伺服驱动器连接半实物仿真平台、永磁同步电机，永磁同步电机通过齿轮箱连接测试泵；扭矩传感器安装于永磁同步电机和齿轮箱之间，连接半实物仿真平台；背压模拟系统包括主管路和并联设置的分路；主管路连通测试泵和分路；传感器组设置于主管路上；比例溢流阀、背压阀和孔板节流阀分别设置在一个分路上；传感器组、比例溢流阀、背压阀与半实物仿真平台连接。系统运行时，永磁同步电机带动齿轮箱+负载可实现快速启动，提高了永磁同步电机的响应时间。的响应时间。的响应时间。

【技术实现步骤摘要】
一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统


[0001]本技术属于电机控制系统领域，具体涉及一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统。

技术介绍

[0002]电机启动时间长短与负载的负荷量大小有关，负荷量越大电机启动时间越长，启动电流也越大等，当负荷量大于电动机额定功率时，电动机的启动时间更长，瞬间启动电流也更大，甚至会可能出现启动失败，其原因就是启动时间过长。因此，需要针对电机启动时长的问题进行研究。

技术实现思路

[0003]为研究如何提高电机快速响应时间的问题，本技术提供了一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，用于调节电机带负载快速启动的同时还可模拟不同工质测试泵负载时的压力情况。
[0004]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，包括：伺服驱动系统、背压模拟系统和半实物仿真平台；
[0006]所述伺服驱动系统包括测试泵、齿轮箱、扭矩传感器、永磁同步电机、伺服驱动器；
[0007]所述伺服驱动器通信连接所述半实物仿真平台，并与所述永磁同步电机电连接，所述永磁同步电机的输出轴通过齿轮箱连接所述测试泵；所述扭矩传感器安装于永磁同步电机和齿轮箱之间，并通信连接所述半实物仿真平台；
[0008]所述背压模拟系统包括主管路和并联设置的分路；所述主管路第一端连通至所述测试泵，所述主管路第二端分别连通所述并联设置的分路；传感器组设置于所述主管路上并与所述半实物仿真平台通信连接；比例溢流阀、背压阀和孔板节流阀分别设置在一个所述分路上；所述比例溢流阀、背压阀与所述半实物仿真平台通信连接。
[0009]进一步的，还包括：
[0010]滑油系统，用于对伺服驱动系统中的测试泵和齿轮箱提供润滑。
[0011]进一步的，所述滑油系统包含滑油站、滑油泵、过滤装置和冷却装置；
[0012]所述测试泵的第一油路口和齿轮箱的第一油路口分别连接所述滑油站的出油侧，
[0013]所述测试泵的第二油路口和齿轮箱的第二油路口共同通过管路，依次经过所述滑油泵、过滤装置和冷却装置连通至所述滑油站的进油侧。
[0014]进一步的，所述测试泵的第一油路口和齿轮箱的第一油路口分别设置有第一溢流阀和第二溢流阀，所述第一溢流阀和第二溢流阀的溢流口分别连通至所述滑油站。
[0015]进一步的，还包括工质油回收系统，用于对测试泵的工质油进行回收。
[0016]进一步的，所述背压模拟系统还包括保护旁路。
[0017]进一步的，所述保护旁路与所述分路并联设置，一端连通主管路，另一端连通至工
质油回收系统；所述保护旁路上设置有安全阀。
[0018]进一步的，所述传感器组包括压力传感器、流量传感器和温度传感器。
[0019]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0020]1)本技术提供的一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，系统运行时永磁同步电机带动齿轮箱+负载(测试泵)可实现快速启动，提高了永磁同步电机的响应时间。
[0021]2)本技术提供的一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，背压模拟系统通过例溢流阀、背压阀、安全阀、固定孔板节流阀四路并联模式，用来精确模拟不同工质测试泵负载时压力情况，可实现油路和水路不同工质水泵性能实验。
[0022]3)本技术提供的一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，半实物仿真平台可收集系统中各路反馈的信号，将目标值和设定值比较，出现偏差时，发送指令给伺服驱动系统中的伺服驱动器，伺服驱动器进而调节永磁同步电机转速，可快速精确实现永磁同步电机转速的控制，此用来精确测试研究负载(测试泵)的流量和压力等性能；可为泵性能方面的研究提供参考。该系统从永磁同步电机带动齿轮箱+负载(测试泵)快速启动和仿真机快速采集信号等几个方面缩短了电机响应时间的同时又提高了电机控制精度，增加了实验研究的准确性，具有重大的科研意义。
附图说明
[0023]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1为本技术一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统的系统图。
[0025]其中：1
‑
伺服驱动系统；2
‑
背压模拟系统；3
‑
滑油系统；4
‑
半实物仿真平台；5
‑
工质油回收系统；6
‑
测试泵；7
‑
齿轮箱；8
‑
扭矩传感器；9
‑
永磁同步电机；10
‑
伺服驱动器；11
‑
传感器组；12
‑
比例溢流阀；13
‑
背压阀；14
‑
安全阀；15
‑
孔板节流阀；16
‑
滑油站；17
‑
滑油泵；18
‑
过滤装置；19
‑
冷却装置；20
‑
第一溢流阀；21
‑
第二溢流阀。
具体实施方式
[0026]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本技术提供进一步的详细说明。除非另有指明，本技术所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本技术所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本技术的示例性实施方式。
[0028]如图1所示，一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，包括：伺服驱动系统1、背压模拟系统2和半实物仿真平台4。
[0029]具体的，伺服驱动系统1包括测试泵6、齿轮箱7、扭矩传感器8、永磁同步电机9、伺服驱动器10。伺服驱动器10通信连接半实物仿真平台4，并与永磁同步电机9电连接，进行测
试泵6的转速控制，具体来说，伺服驱动器10控制永磁同步电机9的起动、停机、转速等功能的同时，还将信号输送给半实物仿真平台4，并将半实物仿真平台4输出的信号做出反应，进而控制永磁同步电机9的速度、扭矩等参数。
[0030]永磁同步电机9的输出轴通过齿轮箱7连接测试泵6；扭矩传感器8安装于永磁同步电机9和齿轮箱7之间，并通信连接半实物仿真平台4，用于测量电机、齿轮箱的扭矩、转速参数，以此传递给半实物仿真平台4；
[0031]背压模拟系统2分四路并联设计，包括主管路和并联设置的分路；主管路第一端连通至测试泵6，主管路第二端分别连通并联设置的分路；传感器组11设置于主管路上并与半实物仿真平台4通信连接；比例溢流阀12、背压阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，其特征在于，包括：伺服驱动系统(1)、背压模拟系统(2)和半实物仿真平台(4)；所述伺服驱动系统(1)包括测试泵(6)、齿轮箱(7)、扭矩传感器(8)、永磁同步电机(9)和伺服驱动器(10)；所述伺服驱动器(10)通信连接所述半实物仿真平台(4)，并与所述永磁同步电机(9)电连接，所述永磁同步电机(9)的输出轴通过齿轮箱(7)连接所述测试泵(6)；所述扭矩传感器(8)安装于永磁同步电机(9)和齿轮箱(7)之间，并通信连接所述半实物仿真平台(4)；所述背压模拟系统(2)包括主管路和并联设置的分路；所述主管路第一端连通至所述测试泵(6)，所述主管路第二端分别连通所述并联设置的分路；传感器组(11)设置于所述主管路上并与所述半实物仿真平台(4)通信连接；比例溢流阀(12)、背压阀(13)和孔板节流阀(15)分别设置在一个所述分路上；所述比例溢流阀(12)、背压阀(13)与所述半实物仿真平台(4)通信连接。2.根据权利要求1所述的半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，其特征在于，还包括：滑油系统(3)，用于对伺服驱动系统(1)中的测试泵(6)和齿轮箱(7)提供润滑。3.根据权利要求2所述的半仿真大功率永磁同步电机的快速响应控制系统，其特征在于，所述滑油系统(3)包含滑油站(16)、滑油泵(17)、过...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔昊，史兴华，曹浩，杜丽杰，孔绍康，王帅，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七〇五研究所，
类型：新型
国别省市：