[發明專利]一種基于永磁空壓機的冗余驅動系統

在審

• 申請號: 201810085294.0
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108155851A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 劉建華
• 申請（專利權）人: 深圳市德誠泰電氣技術有限公司
• 主分類號: H02P29/028
• 分類號: H02P29/028;H02P27/06;F04B35/04
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 譚雪婷;高早紅

本發明公開一種基于永磁空壓機的冗余驅動系統，包括整流單元、濾波儲能單元、第一、第二逆變單元、控制單元、RD1和RD2單元，整流單元的電源輸入端電連接電網，整流單元的正負輸出端通過濾波儲能單元分別電連接第一、第二逆變單元，濾波儲能單元包括電解電容，電解電容電連接在整流單元的正負級輸出端之間，第一、第二逆變單元的三相電流輸出端分別通過第一、第二接觸器電連接永磁空壓機，控制單元的電流輸入端與第一、第二逆變單元的三相電流輸出端電連接，控制單元的信號輸出端連接RD1、RD2單元，第一、第二逆變單元與控制單元的信號控制端連接。本發明自帶缺相、過流、過載、過壓、欠壓、過溫、短路保護功能，且供氣安全可靠。

技術領域

本發明涉及永磁空壓機技術領域，特別涉及一種基于永磁空壓機的冗余驅動系統。

背景技術

現有永磁空壓機驅動系統存在的問題：

1、由于永磁同步電機無法用工頻直接啟動，當現有的驅動器出現故障時，系統停機，無法確保系統供氣的連續性；

2、當采用PID恒壓供氣時，PI參數需要手動調節，調試過程比較復雜；

3、系統功能不夠智能化和人性化，無法實現遠程監控。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于永磁空壓機的冗余驅動系統，其自帶缺相、過流、過載、過壓、欠壓、過溫、短路等各種保護功能，且供氣安全可靠。

本發明的技術方案如下：一種基于永磁空壓機的冗余驅動系統，包括整流單元、濾波儲能單元、第一逆變單元、第二逆變單元和控制單元，所述整流單元的電源輸入端電連接電網，所述整流單元的正負輸出端通過濾波儲能單元分別電連接第一逆變單元和第二逆變單元，所述濾波儲能單元包括電解電容，所述電解電容電連接在整流單元的正負級輸出端之間，所述第一逆變單元、第二逆變單元的三相電流輸出端分別通過第一接觸器、第二接觸器電連接永磁空壓機，所述控制單元的電流輸入端與所述第一逆變單元和第二逆變單元的三相電流輸出端電連接，還包括RD1單元和RD2單元，所述控制單元的信號輸出端連接RD1單元和RD2單元，所述第一逆變單元、第二逆變單元與控制單元的信號控制端連接。

進一步地，所述控制單元包括六相電流檢測模塊、坐標變換模塊、轉子位置與速度估算模塊、速度環PI調節器、電流控制模塊、第一電流環PI調節器、第二電流環PI調節器以及逆變單元互鎖切換控制模塊，所述六相電流檢測模塊與所述第一逆變單元和第二逆變單元的三相電流輸出端電連接，所述六相電流檢測模塊與坐標變換模塊的信號輸入端電連接，所述坐標變換模塊電連接轉子位置與速度估算模塊，所述轉子位置與速度估算模塊的d軸電流輸出端依次通過速度環PI調節器、電流控制模塊、第一電流環PI調節器與坐標變換模塊的輸入端電連接，所述轉子位置與速度估算模塊的q軸電流輸出端依次通過速度環PI調節器、電流控制模塊、第二電流環PI調節器與坐標變換模塊的輸入端電連接，所述坐標變換模塊與電流控制模塊的d軸電流輸出端和q軸電流輸出端電連接，所述坐標變換模塊的信號輸出端電連接逆變單元互鎖切換控制模塊，所述逆變單元互鎖切換控制模塊的信號輸出端分別與RD1單元、RD2單元、第一逆變單元和第二逆變單元電連接。

進一步地，所述控制單元自檢完成時會輸出第一逆變單元的運行準備就緒RD1信號，同時通過第一逆變單元控制第一接觸器吸合；在所述第一逆變單元出現故障時，所述控制單元會輸出第二逆變單元的運行準備就緒RD2信號，同時通過第二逆變單元控制第二接觸器吸合。

進一步地，所述第一逆變單元和第二逆變單元均采用六個絕緣柵雙極型晶體管IGBT作為主開關器件，根據控制單元發出的控制信號控制輸出電壓的頻率、相位和幅值，從而控制永磁空壓機的轉速和供氣壓力。

進一步地，所述整流單元的正極輸出端與濾波儲能單元之間電連接有緩沖單元。

進一步地，所述緩沖單元包括充電電阻和充電開關，所述充電電阻電連接在充電開關的兩端。