[發明專利]多電機同步控制系統

有效

• 申請號: 201210352226.9
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102857170A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 杜心林;鄭曉江;李瑞英
• 申請（專利權）人: 北京合康億盛變頻科技股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 李增朝

技術領域

本發明應用于工業電氣傳動領域，涉及對多電機的同步控制。

背景技術

電機控制通常有三種方式：V/F控制、無速度傳感器矢量和有速度傳感器矢量控制；在V/F控制方式中，它是一種宏觀控制，用于多電機的同步控制時，在微觀上主機和從機差別不大；同步控制比較容易實現；在有速度傳感器矢量控制中，它的電機速度是通過碼盤測算出來的，精度較高；主機和從機的同步控制也很容易實現；而無速度傳感器矢量控制就不一樣了，它的電機速度是估算出來的，精度與電機參數有關，參數越準精度越高；但電機參數很難精確測量，所以用于多電機同步控制時，因主從電機速度的辨識有偏差，同步控制比較困難。這里所說的同步控制包括：主機和從機同軸（剛性聯接）與不同軸（柔性聯接）的方式。硬件上，主機和從機之間的信號傳送目前廣泛使用的是電傳。

由于無速度傳感器矢量控制免除了安裝碼盤等麻煩，與V/F控制、有速度傳感器矢量控制相比，適用范圍更廣。但由于無速度傳感器失量控制中辯識電機的速度是核心技術，而電機參數的一致性對電機速度的辨識有很大影響，就是同型號同批生產的電機參數也有微小差別，都會影響電機速度的辨識；再有每一臺變頻器的速度環都是相互獨立的，這樣，對多臺電機進行同步控制時，在某一瞬間有一臺在加速而另一臺也可能在減速，這就出現了頂牛等問題。

本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，即使主機和從機通過估算或測得的轉速與實際的轉速有誤差，也能使主機和從機很好地保持同步運行，避免頂牛等問題發生。

發明內容

本發明的技術方案包括對主機進行控制的主機控制裝置和對從機進行控制的從機控制裝置，其特征在于，主機控制裝置和從機控制裝置分別采用矢量控制方式進行控制，主機控制裝置與從機控制裝置之間建立連接，主機控制裝置將包括電機起/停、電機轉矩電流、電機轉差率、電機估算轉速在內的電機狀態傳遞到從機控制裝置，從機控制裝置對主機的電機轉矩電流與從機的電機轉矩電流的差值進行比例積分運算，求得轉速修正量，將轉速修正量與主機的電機估算轉速和從機的電機轉差率相加，以相加值作為從機的同步速，對從機進行矢量控制

因此，當主機和從機上的外界負載發生變化時，在從機上能夠及時調整同步速，使從機與主機保持同步。

附圖說明

圖1是本發明的多電機同步控制系統的說明框圖；

圖2是主機控制裝置的系統框圖；

圖3是從機控制裝置的系統框圖；

圖4是從機同步速修正流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，多電機系統由主機1a、從機2a、從機3a、從機4a構成。主機1a、從機2a、從機3a、從機4a柔性聯接分別由主機控制裝置1、從機控制裝置2、從機控制裝置3、從機控制裝置4控制。主機控制裝置1、從機控制裝置2、從機控制裝置3、從機控制裝置4分別采用無速度傳感器失量控制，使主機1a、從機2a、從機3a、從機4a保持同步運行。主機控制裝置1與從機控制裝置(2、3、4)通過光傳相連，主機1a的狀態如，起/停、電機轉差率、轉矩電流itref1，主機1a的估算速度(辨識速度)ω等通過光傳，周期性的傳輸到各從機控制裝置(2、3、4)。各從機控制裝置(2、3、4)結合主機1a的狀態，調整從機(2a、3a、4a)的同步速，使從機(2a、3a、4a)與主機1a保持同步運行。在本實施方式中，從機2a、從機3a、從機4a及從機控制裝置2、從機控制裝置3、從機控制裝置4采用相同的結構，以下，以主機控制裝置1、從機控制裝置2為例進行說明。

圖2是主機控制裝置的系統框圖，如圖2所示，主機控制裝置1由主機變頻器1b，主機轉矩電流/勵磁電流計算器1c，主機轉差率計算器1d，主機轉速估算器1e，主機轉速控制器1f，主機轉速PI調節器1g，主機轉矩電流計算器1h，主機勵磁電流計算器1i，主機變頻控制器1j構成。

主機轉矩電流/勵磁電流計算器1c根據主機1a的驅動電流(ia1、ib1、ic1)通過坐標轉換的方法求得主機1a的轉矩電流it1，勵磁電流im1。

主機轉差率計算器1d根據主機1a的轉矩電流it1，勵磁電流im1計算出主機1a的轉差率ωs1。

主機轉速估算器1e根據主機1a的驅動電流(ia1、ib1、ic1)及驅動電壓(va1、vb1、vc1)通過估算的方式計算出主機1a的估算轉速ω1。估算方法采用現有技術如利用電機的數學模型進行估算。