基于PWM技术的电动机模拟器

感应电动机作为电力系统动态模拟实验室不可缺少的功率负荷模拟器设备,存在着占用空间大,不易调节,使用时要消耗大量电能,反复的起动试验对电动机本身冲击破坏比较严重的缺点。本文运用电压型PWM变流器的基本原理,结合电力系统大功率交流电机环境的特点,基于三相交流型分离控制式交-直-交功率负荷模拟器,提出并设计了电动机模拟器,解决了这些问题。 三相交流型负荷模拟器交-直控制部分仅仅负责对负荷伏安特性的模拟,把负荷模拟器内部的直流电压稳定交给直-交控制部分去完成;同时,为提高负荷模拟器的回馈效率,对回馈电流实行单位功率因数控制。基于电动机起动电流大、变化快的特点,电动机模拟器在三相交流型功率负荷模拟器的基础上进行了改进,采用了并联型系统结构设计和相移PWM控制技术,设计中还采用遗传算法进行了PID控制器的参数优化整定以保证电流控制质量。 基于PWM技术的电动机模拟器既能准确地模拟电动机负荷的伏安特性;又能向外部电网回馈高质量的电能,损耗仅仅是PWM变流器的开关损耗和线路损耗,最大限度的节约了能量,从而在电力系统动态模拟实验室、工业设备测试等场所有着良好的应用前景。