多電機同步控制系統技術方案

本發明專利技術提供一種多電機同步控制系統，包括控制主機的主機控制裝置和控制從機的從機控制裝置，主機由兩臺參數相同的異步電機組成的電機組構成，各個異步電機的接線端子并聯連接，電機軸剛性連接，從機由兩臺參數相同的異步電機組成的電機組構成，各個異步電機的接線端子并聯連接，電機軸剛性連接，主機的輸出軸與從機的輸出軸之間采用柔性連接。主機控制裝置與從機控制裝置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。從機控制裝置對主機的電機轉矩電流itref1與從機的電機轉矩電流itref2的差值進行比例積分運算后，與主機的電機估算轉速ω1和從機的電機轉差率ωs2相加，以相加值作為控制從機的同步速ω。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供一種多電機同步控制系統，包括控制主機的主機控制裝置和控制從機的從機控制裝置，主機由兩臺參數相同的異步電機組成的電機組構成，各個異步電機的接線端子并聯連接，電機軸剛性連接，從機由兩臺參數相同的異步電機組成的電機組構成，各個異步電機的接線端子并聯連接，電機軸剛性連接，主機的輸出軸與從機的輸出軸之間采用柔性連接。主機控制裝置與從機控制裝置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。從機控制裝置對主機的電機轉矩電流itref1與從機的電機轉矩電流itref2的差值進行比例積分運算后，與主機的電機估算轉速ω1和從機的電機轉差率ωs2相加，以相加值作為控制從機的同步速ω?！緦＠f明】 多電機同步控制系統
本專利技術應用于工業電氣傳動領域，涉及對多電機同步控制系統，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。
技術介紹
異步電機的控制方式通常有三種，S卩，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，本專利技術的 申請人:在專利申請號CN201210352226.9中提出了一種能夠防止“頂牛”問題出現的控制方法。其要點是在主機控制裝置與從機控制裝置之間建立連接，主機控制裝置在對主機控制時，將主機的電機轉矩電流與電機估算轉速傳遞給從機控制裝置，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，主機和從機上的外界負載發生變化時，從機能夠及時調整同步速，與主機保持同步，而不會出現“頂?！钡膯栴}發生。 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?？刂?，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。 本專利技術的目的在于，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。
技術實現思路
本專利技術的技術方案為，主機由兩臺或兩臺以上參數相同的異步電機組成的電機組構成，電機組中各個異步電機的接線端子并聯連接，電機軸剛性連接，從機由兩臺或兩臺以上參數相同的異步電機組成的電機組構成，電機組中各個異步電機的接線端子并聯連接，電機軸剛性連接，主機的輸出軸與從機的輸出軸之間采用柔性連接，主機控制裝置和從機控制裝置，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。主機控制裝置與從機控制裝置之間建立連接，主機控制裝置在控制主機時，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數據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，以相加值作為控制從機的同步速。 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?？刂破鲾盗康臏p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。 并且主機和從機上的外界負載發生變化時，從機能夠及時調整同步速，與主機保持冋步。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本專利技術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】 在本實施方式中，如圖1所示，電機由主機la、從機2a、從機3a、從機4a構成，主機la與從機2a、從機3a、從機4a之間，輸出軸互相柔性連接。主機la、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la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la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la、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。 經過專利技術人的研究，如果繞組并聯、電機軸剛性連接，由于兩臺電機的轉速、同步速、電機轉差率均相同，電機的負載分配將相同，即，電機處于相同的狀態，此時，各個電機的電流、轉矩電流、勵磁電流不會出現較大的差異。因此，即使電機參數有微小差別，也能以電機組的各項參數來估算電機的轉速，而不會出現較大的誤差。實際的使用也驗證了以電機組整體為對象進行無速度傳感器矢量控制，電機的啟動以及控制特性均處于可接受的范圍。 由于繞組并聯、電機軸剛性連接的兩臺電機，相當于兩個定子繞組并聯的電機，其等效電路為各個電機等效電路的并聯，因此能夠按照與單臺電機相同的方法，確定電機組的各項參數。如定子電阻、定子電感、轉子電阻、轉子電感、勵磁電感均為單臺電機的二分之一，空載勵磁電流、定子電流、轉子電流則為單臺電機的二倍。如果參數采用自整定的方法設定，與單臺電機的不同是，空載勵磁電流要按照電機空載勵磁電流的二倍設定，其他與單臺電機時一樣設定即可。具體的控制方式可參照現有技術，在此不再贅述。 以下對主機和從機的同步控制進行說明。在以下的說明中，以主機、從機代替電機組,而不區分其中的電機A和B。 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由主本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多電機同步控制系統，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，主機由兩臺或兩臺以上參數相同的異步電機組成的電機組構成，電機組中各個異步電機的接線端子并聯連接，電機軸剛性連接，從機由兩臺或兩臺以上參數相同的異步電機組成的電機組構成，電機組中各個異步電機的接線端子并聯連接，電機軸剛性連接，主機的輸出軸與從機的輸出軸之間采用柔性連接，主機控制裝置和從機控制裝置，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，主機控制裝置與從機控制裝置之間建立連接，主機控制裝置在控制主機時，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數據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，以相加值作為控制從機時的同步速。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：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，
類型：發明
國別省市：北京;11