[發明專利]機械并聯多電機的閉環控制方法

有效

• 申請號: 201810847831.0
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108880338B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 康成偉;叢培城;汪忠海
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: H02P5/46
• 分類號: H02P5/46
• 代理公司: 22214 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司
• 代理人: 田春梅

1.機械并聯多電機的閉環控制方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

步驟一：建立基于平均功率算法的機械并聯多電機閉環控制系統：其具體包括如下子步驟：

步驟1.1：將多個基于普通通訊設備的變頻器控制器與多個電機一一對應連接，將每個電機的輸入端均通過直流母線電壓傳感器和直流母線電流傳感器與該電機所對應的基于普通通訊設備的變頻器控制器連接，并將與其變頻器控制器連接的一個速度傳感器設置在該電機的輸出端；將網絡控制單元與前述多個基于普通通訊設備的變頻器控制器分別連接，并將網絡控制單元與上位機連接；

步驟1.2：對步驟1.1所述每個電機分別編號為n，n為自然數，并將每個電機出廠參數表中所給出的電機額定電壓、額定電流、額定轉速、額定轉矩T_額、極對數K、互感Lm、轉子電感Lr、轉子磁鏈Ψr均輸入到各電機對應編號下的變頻器控制器中進行保存；

步驟二：通過上位機給網絡控制單元輸入預設的給定速度值Vg，網絡控制單元將該預設的給定速度值Vg分別傳送給每個基于普通通訊設備的變頻器控制器；每個基于普通通訊設備的變頻器控制器均根據其所接受到的預設的給定速度值Vg驅動其所對應的電機進行初始化的首次啟動運行，從而獲得反饋信號，并開始進行步驟三至步驟九的轉速閉環控制；

步驟三：與每臺電機所對應的各個基于普通通訊設備的變頻器控制器均通過與其對應連接的各個直流母線電壓傳感器和直流母線電流傳感器分別采集與其所對應電機的直流環節的電壓幅值U_dc與直流環節的電流值I_dc，此后，基于普通通訊設備的變頻器控制器根據下式(1)求得其所對應電機的當前功率值P：

P＝U_dc×I_dc……(1)

步驟四：每個基于普通通訊設備的變頻器控制器將各自依據公式(1)所求得的對應電機當前功率值P₁、P₂、P₃……P_n分別傳送給網絡控制單元；網絡控制單元根據公式(2)求解平均功率值P_平均：

步驟五：網絡控制單元將由式(2)所求得的平均功率值P_平均分別發送給每個電機所對應的基于普通通訊設備的變頻器控制器；

步驟六：每個基于普通通訊設備的變頻器控制器對由步驟二所接收到的預設的給定速度值Vg與由每個速度傳感器采集的各自對應電機的當前轉速值V_實進行比較運算，若Vg＞V_實，則增大電機的當前轉矩值T₁，使T₁＝T₁+0.2％T_額；若Vg＜V_實，則減小電機的當前轉矩值T₁，使T₁＝T₁-0.2％T_額；若Vg＝V_實，則維持電機的當前轉矩值T₁，使T₁＝T₁；

步驟七：每個基于普通通訊設備的變頻器控制器均對其由步驟四所求得的平均功率值P_平均及其各自由步驟三所獲得的當前功率值P_n(n為電機編號)進行比較運算，從而獲得進行公知的電機轉矩閉環控制方法時增大、減小或繼續保持當前轉矩給定值的調整依據：當P_平均＞1.05P_n時，則增大當前轉矩給定值T₂，使T₂＝T₁+0.2％T_額；當0.95P_n＜P_平均＜1.05P_n時，則保持當前轉矩給定值T₂，使T₂＝T₁；當P_平均＜0.95P_n時，則減小當前轉矩給定值T₂，使T₂＝T₁-0.2％T_額；

步驟八：每個基于普通通訊設備的變頻器控制器將其由步驟七所求得的當前轉矩給定值T₂，由步驟四所求得的平均功率值P_平均，以及由步驟1.2所保存的電機極對數K、互感Lm、轉子電感Lr和轉子磁鏈Ψr均代入公式(3)和公式(4)，求解與其所對應的電機的轉矩電流給定值Isq和勵磁電流給定值Isd：

步驟九：每個基于普通通訊設備的變頻器控制器將由步驟八求得的電機轉矩電流給定值Isq和勵磁電流給定值Isd作為輸入量對其所對應的電機進行電機轉矩閉環控制，通過與每臺電機所對應的速度傳感器采集每臺電機的當前轉速值V_實，并更新步驟六中每臺電機的當前轉速值V_實，重復進行步驟六至步驟九的過程，實現機械并聯多電機的轉速閉環控制。