國內(nèi)外對電機的模擬經(jīng)歷了從實時模型仿真到實時功率模擬的發(fā)展過程，前者是實時功率仿真的基礎(chǔ) 。一 般 “虛擬電機 ” 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由雙向功率變換器 、 實時仿真器 、 電流閉環(huán)控制系統(tǒng)三部分組成。

M2000 系列電機模擬器( e-Motor Emulator)是一款靜止型電機 +負載模擬一體化新型電力電子裝置 ， 內(nèi)  含各類電機 （永磁同步電機 PMSM 、 異步電機 ASM 等)動態(tài)數(shù)學模型和負載模型 ， 主電路采用高速功率開關(guān)  器件(SICMOSFET 、 IGBT 等) ， 控制與模型運算單元采用多核高速 DSP+FPGA 處理器 ， 在各類工況和 PWM  變頻驅(qū)動條件下 ，可以精確實現(xiàn)電機與負載特性模擬 ，并根據(jù)系統(tǒng)工作點狀態(tài)監(jiān)控和參數(shù)計算 ，在線進行電驅(qū) 系統(tǒng)的多維控制性能評估 。廣泛應(yīng)用于驅(qū)動電機控制器 、通用變頻器的開發(fā)和測試 ，滿足電動汽車用驅(qū)動電機 控制器的功能測試 、 性能測試 、 耐久測試 、 系統(tǒng)標定 、 故障注入以及功能安全等測試應(yīng)用。

|       產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)整體采用分體機柜模塊化設(shè)計 ，主要分為電氣功率單元 、電感柜 、旋變盒三個部分 。電氣功率單 元功能實現(xiàn)上模塊采用 AC/ DC 、  DCDC 隔離單元  、 DC/AC 三級架構(gòu) ，使用 4U+3 U+3 U 的結(jié)構(gòu)形式； 電感  柜獨立外置成柜或與功率單元集成 ，主要作用是進行電機漏感 、弱磁電流 、反電動勢模擬 、故障注入（線間短 路 、 斷路接觸器） ；旋變盒采用外置的方式與電控一起 ，主要用于溫度 、碼盤 、旋變 、 電渦流 、霍爾的位置信 號模擬及其故障模擬。

|       產(chǎn)品特點

1、超高功率密度

硬件全高頻設(shè)計 ，功率密度大大提升 ，測試平臺整體占地面積小 ，極大節(jié)約了實驗室的空間 ，方便優(yōu)化布 局 ， 簡約大氣 ， 視覺效果優(yōu)異。

2、模塊化設(shè)計

模塊化設(shè)計簡化運維工作 ， 支持自主更換故障模塊 ， 無需返廠 ， 提高測試效率。

3、超高效率

M2000 系列采用 SiC 器件 ， 高頻化設(shè)計 ，高達 93% ， 相較于 IGBT 工頻方案提高  3% ， 針對長時  間運行的測試工況 ， 能夠有效節(jié)省電力成本 ， 更加節(jié)能環(huán)保 ， 契合碳中和目標。

4、全新設(shè)計理念

• 自研 7 英寸 2TFT 觸摸屏 ， 操作順滑；

• 全新萬向腳輪設(shè)計 ， 360°順滑 ， 便利；

• 無水冷管道 ， 強制風冷設(shè)計。

5、電能質(zhì)量優(yōu)秀

三電平 PWM 整流設(shè)計 ，結(jié)合有源阻尼算法 ，優(yōu)化電流 THD 指標 ，相對于工頻兩電平 ACDC 架構(gòu) ，具備更優(yōu)異的電流諧波特性 ，有效降低交流諧波污染 。同時還可以解決諧振問題 ，避免了多設(shè)備使用工況下 ，電網(wǎng)  供電質(zhì)量差的問題。

6、簡易的冷卻設(shè)計

冷卻方式整體采用強制風冷 ，無水冷管道設(shè)計 ，無水冷設(shè)備配置 ，有效降低系統(tǒng)成本的同時 ，規(guī)避了系統(tǒng)  水電共存的高風險性。

7、無機械振動

無傳統(tǒng)電機臺架 ， 系統(tǒng)配置簡單 ， 噪聲小 ， 克服了傳統(tǒng)臺架測試系統(tǒng)靈活性差 、 系統(tǒng)復(fù)雜 、 安全風險高 、 機械振動強等缺點。

8、貼合整車工況

系統(tǒng)可實現(xiàn)有功滿載運行 ，且能進行工步預(yù)設(shè) ，滿足工況測試需求 ，貼近整車運行工況 ，實現(xiàn)驅(qū)動電機控  制器更可靠 、 有效的測試驗證。

9、高動態(tài)響應(yīng)特性

*的硬件平臺結(jié)合優(yōu)化的軟件算法 ， M2000 系列電機模擬器具備高動態(tài)響應(yīng)特性 ， 電流響應(yīng)速率可達  1500A/ ms ， 轉(zhuǎn)子動態(tài)轉(zhuǎn)速可達 dω/dt>10 × 106  rpm/ms。

|       應(yīng)用場景

• 使用電機模擬器的電機控制器/變頻器測試系統(tǒng)

• 開發(fā)驗證測試： 功能/性能測試 、 故障測試 、 控制環(huán)路驗證

• 下線測試： 功率循環(huán)測試 、 耐久測試

• 電機控制器 PHIL 測試

• 微電網(wǎng)邏輯驗證測試

• 測試第三方的逆變器

|       典型應(yīng)用

電機模擬器基于精確的電機動態(tài)數(shù)學模型，實現(xiàn)精確的電機電動及發(fā)電狀態(tài)模擬 。各種電機本體參數(shù)和機 械負載轉(zhuǎn)矩可以通過相關(guān)數(shù)字參數(shù)設(shè)置或修改，準確實現(xiàn)不同性能電機的端口特性模擬 ?？蓪崿F(xiàn)電機動力臺架 替換 ， 模擬控制器的各種電機負載工況 ，滿足驅(qū)動電機控制器測試的使用要求。

主要應(yīng)用于電機控制器/變頻器測試 ， 使用電機模擬器的測試系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)臺架測試系統(tǒng)靈活性差 、 系  統(tǒng)復(fù)雜 、 可靠性差 、 安全風險高 、 部件成本高 、 機械振動及噪聲大等缺點。

|       主要功能

電機模擬器包含永磁同步電機及交流異步電機的動態(tài)數(shù)學模型和多種負載模型，電機本體參數(shù)和機械負載 轉(zhuǎn)矩參數(shù)可以通過可視化界面設(shè)置或修改 ，便捷 、精確實現(xiàn)電機與負載特性的模擬 。同時 ，電機模擬器還可以 實現(xiàn)電機溫度 、 位置傳感器的模擬及堵轉(zhuǎn) 、 線間故障 、 傳感器故障等多種故障的靈活注入。