[發明專利]多電機同步控制系統

在審

• 申請號: 201410638355.3
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104300844A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 鄭曉江
• 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: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74;H02P21/00
• 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，尤其涉及利用無速度傳感器矢量控制對異步電機實行多電機同步控制。

背景技術

異步電機的控制方式通常有三種，即，V/F控制、無速度傳感器矢量控制和有速度傳感器矢量控制。V/F控制方式是一種宏觀控制，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。有速度傳感器矢量控制，由于電機速度是通過碼盤等實測出來的，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與上述兩種控制方式不同，電機轉速是通過辨識的方式估算出來的，估算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。就是同型號同批生產的電機參數也有微小差別，使電機轉速的估算出現偏差。因此，直接將無速度傳感器矢量控制應用于多電機同步控制中時，盡管各個變頻器輸出的頻率相等，由于每一臺變頻器的速度環都是相互獨立的，電機轉速的估算偏差將直接反映到電機轉速中，造成輸出功率的不平衡，以致在某一瞬間有一臺在加速而另一臺也可能在減速，出現“頂牛(一臺電機處于電動狀態，另一臺電機處于發電狀態)”等問題。

對此，本發明的申請人在專利申請號CN201210352344.X中提出了一種能夠防止“頂牛”問題出現的控制方法。其要點是將主機的電機狀態及時、準確傳遞到各個從機；其中包括：電機起/停、電機轉矩電流、電機轉差率、電機估算轉速。在從機的同步速與主機的同步速的差值大于同步速限幅值時，限制從機的同步速，即使主機與從機的電機轉速估算有誤差，也能使從機與主機保持同步。

由于該方法需要單獨(一對一)對電機實行控制，當電機數量較多時，相同數量的控制器不僅成本高，主機控制裝置與從機控制裝置之間的連接會變得非常復雜，而任何一個連接出現故障，都將導致該從機控制裝置無法正常控制，使同步控制失效。并且，過多的連接也使得數據在傳遞過程中丟失和失真的可能性增大，降低了系統的可靠性。

本發明的目的在于，提供一種既能夠使從機與主機保持同步，又能夠減少控制器數量，提高系統可靠性的多電機同步控制系統。

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，又能夠減少控制器數量，提高系統可靠性的多電機同步控制系統。

發明內容

本發明的技術方案是將主機的電機狀態及時、準確傳遞到各個從機；其中包括：電機起/停、電機轉矩電流、電機轉差率、電機估算轉速。在從機的同步速與主機的同步速的差值大于同步速限幅值時，限制從機的同步速，使從機與主機保持同步。

由于主機控制裝置與從機控制裝置以電機組整體為對象進行集中控制，與現有技術中一對一的控制方式相比，可以減少控制器的數量。控制器數量的減少，不僅降低了成本，還減少了主機控制裝置與從機控制裝置之間的連接數量，提高了系統的可靠性。

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是從機同步速限幅流程圖；

具體實施方式

在本實施方式中，如圖1所示，電機由主機1a、從機2a、從機3a、從機4a構成，主機1a與從機2a、從機3a、從機4a之間，輸出軸互相剛性連接。主機1a、從機2a、從機3a、從機4a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1a如圖2所示由兩臺電機A、B組成的電機組構成，電機A、B的接線端子并聯連接后與主機控制裝置1連接，電機A、B的電機軸剛性連接。從機2a與主機1a同樣如圖3所示由兩臺電機A、B組成的電機組構成，兩臺電機A、B的接線端子并聯連接后與從機控制裝置2連接，電機A、B的電機軸剛性連接。從機3a、從機4a與從機2a同樣。主機1a、從機2a、從機3a、從機4a中的電機全部采用參數相同的異步電機，優選同型號或同批生產異步電機。

主機控制裝置1和從機控制裝置2、3、4分別采用無速度傳感器矢量控制方式，以電機組整體為對象進行集中控制和電機轉速估算。即，將兩臺電機軸剛性連接，繞組并聯連接的電機作為一臺電機，用電機組的電流進行控制和對電機轉速的估算。由于兩臺電機之間參數上的差別，并且無法區分各個電機之間電流的分配，通常認為繞組并聯的兩臺電機是無法正確解耦出各個電機的勵磁電流和轉矩電流的，即，無速度傳感器矢量控制是不適合于同時控制兩臺電機的情況。