[发明专利]多电机同步控制系统

说明书

技术领域

本发明应用于工业电气传动领域，涉及对多电机的同步控制。

背景技术

电机控制通常有三种方式：V/F控制、无速度传感器矢量和有速度传感器矢量控制；在V/F控制方式中，它是一种宏观控制，用于多电机的同步控制时，在微观上主机和从机差别不大；同步控制比较容易实现；在有速度传感器矢量控制中，它的电机速度是通过码盘测算出来的，精度较高；主机和从机的同步控制也很容易实现；而无速度传感器矢量控制就不一样了，它的电机速度是估算出来的，精度与电机参数有关，参数越准精度越高；但电机参数很难精确测量，所以用于多电机同步控制时，因主从电机速度的辨识有偏差，同步控制比较困难。这里所说的同步控制包括：主机和从机同轴（刚性联接）与不同轴（柔性联接）的方式。硬件上，主机和从机之间的信号传送目前广泛使用的是电传。

由于无速度传感器矢量控制免除了安装码盘等麻烦，与V/F控制、有速度传感器矢量控制相比，适用范围更广。但由于无速度传感器失量控制中辩识电机的速度是核心技术，而电机参数的一致性对电机速度的辨识有很大影响，就是同型号同批生产的电机参数也有微小差别，都会影响电机速度的辨识；再有每一台变频器的速度环都是相互独立的，这样，对多台电机进行同步控制时，在某一瞬间有一台在加速而另一台也可能在减速，这就出现了顶牛等问题。

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，即使主机和从机通过估算或测得的转速与实际的转速有误差，也能使主机和从机很好地保持同步运行，避免顶牛等问题发生。

发明内容

本发明的技术方案包括对主机进行控制的主机控制装置和对从机进行控制的从机控制装置，其特征在于，主机控制装置和从机控制装置分别采用矢量控制方式进行控制，主机控制装置与从机控制装置之间建立连接，主机控制装置将包括电机起/停、电机转矩电流、电机转差率、电机估算转速在内的电机状态传递到从机控制装置，从机控制装置对主机的电机转矩电流与从机的电机转矩电流的差值进行比例积分运算，求得转速修正量，将转速修正量与主机的电机估算转速和从机的电机转差率相加，以相加值作为从机的同步速，对从机进行矢量控制

因此，当主机和从机上的外界负载发生变化时，在从机上能够及时调整同步速，使从机与主机保持同步。

附图说明

图1是本发明的多电机同步控制系统的说明框图；

图2是主机控制装置的系统框图；

图3是从机控制装置的系统框图；

图4是从机同步速修正流程图。

具体实施方式

如图1所示，多电机系统由主机1a、从机2a、从机3a、从机4a构成。主机1a、从机2a、从机3a、从机4a柔性联接分别由主机控制装置1、从机控制装置2、从机控制装置3、从机控制装置4控制。主机控制装置1、从机控制装置2、从机控制装置3、从机控制装置4分别采用无速度传感器失量控制，使主机1a、从机2a、从机3a、从机4a保持同步运行。主机控制装置1与从机控制装置(2、3、4)通过光传相连，主机1a的状态如，起/停、电机转差率、转矩电流itref1，主机1a的估算速度(辨识速度)ω等通过光传，周期性的传输到各从机控制装置(2、3、4)。各从机控制装置(2、3、4)结合主机1a的状态，调整从机(2a、3a、4a)的同步速，使从机(2a、3a、4a)与主机1a保持同步运行。在本实施方式中，从机2a、从机3a、从机4a及从机控制装置2、从机控制装置3、从机控制装置4采用相同的结构，以下，以主机控制装置1、从机控制装置2为例进行说明。

图2是主机控制装置的系统框图，如图2所示，主机控制装置1由主机变频器1b，主机转矩电流/励磁电流计算器1c，主机转差率计算器1d，主机转速估算器1e，主机转速控制器1f，主机转速PI调节器1g，主机转矩电流计算器1h，主机励磁电流计算器1i，主机变频控制器1j构成。

主机转矩电流/励磁电流计算器1c根据主机1a的驱动电流(ia1、ib1、ic1)通过坐标转换的方法求得主机1a的转矩电流it1，励磁电流im1。

主机转差率计算器1d根据主机1a的转矩电流it1，励磁电流im1计算出主机1a的转差率ωs1。

主机转速估算器1e根据主机1a的驱动电流(ia1、ib1、ic1)及驱动电压(va1、vb1、vc1)通过估算的方式计算出主机1a的估算转速ω1。估算方法采用现有技术如利用电机的数学模型进行估算。