三相永磁同步电机开环实验实时仿真应用

smls_小森

三相永磁同步电机开环实验实时仿真应用 [复制链接]

FPGA以其快速并行处理能力，在电机控制和并网算法中至关重要，是实现复杂控制策略的理想选择。EasyGo半实物仿真平台采用FPGA技术，实现了ns级实时仿真。配合 DeskSim软件，无需进行FPGA编译，即可直接运行在Simulink中构建的控制算法模型，为高精度控制系统开发提供了有效测试环境，加快了开发周期并降低了风险。

本篇中用户利用CBox快速原型控制器进行三相永磁同步电机的开环实验测试，并与实物电机实验测试进行对比，以验证利用EasyGo 半实物仿真平台代替实物电机进行测试的可行性与精确性。

实验基于EasyGo CBox快速原型控制器的CPU+FPGA硬件架构，我们在CBox的CPU中部署控制算法和设置UI控制信号和Scope观测通道，通过图形化上位机软件DeskSim，实时监控仿真结果。

接下来我们来进行三相永磁同步电机的开环实验测试。这里使用SPWM算法，实现永磁同步电机的转速开环控制。

在载波频率10KHz条件下，设定调制波的频率分别为30Hz、40Hz、50Hz,观察电机的转速波形和电流波形，统计转速波动和电流THD两个指标来衡量电机稳态性能。
实验结果：

可以看到，在不同调制波频率下的转速波动和电流THD指标的变化规律，示波器采集结果与仿真结果一致。主要差别在于具体的数值方面，仿真表现比实验测试更好。

实验达到了理论验证的预期，再次验证了利用EasyGo CBox快速原型控制器代替实物电机进行测试的可行性与精确性，可为企业/科研提供高效、安全的测试平台。

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SVPWM 的理论基础是平均值等效原理，即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合，使其平均值与给定电压矢量相等。