[发明专利]一种无刚性轴连接的双电机恒功率同步控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种双电机恒功率同步控制系统，具体涉及一种无刚 性轴连接的双电机恒功率同步控制系统，能够使两台无刚性轴连接的 电机根据负载大小动态调整最大速度，且在整个运行过程中保持两台 电机位置同步。

背景技术

目前，在起重领域的提升电气控制系统中，为了提高工作效率， 常常会根据提升重物的重量来设定最大速度，最简单的做法是未吊重 物时允许电机以最大速度运行(例如电机额定转速的1.5倍)，吊重 物时以电机的额定速度运行，这种方式无法判断提升重物占电机额定 负载的比例，因此不能做到根据重量线性改变最大速度，效率较低。 一种改进的方式是通过重量传感器称出当前重物的质量，与额定载荷 比较后相应线性的改变最大速度，或者是通过电机数学模型的运算获 得当前电机轴上的负载转矩，与电机额定转矩比较后相应线性的改变 最大速度，从而进一步挖掘电机的潜力，提高工作效率，这类方式也 被称为恒功率控制。但是，这种改进的方式多用于单台电机驱动负载 或者两台电机刚性轴连接驱动负载的场合，单台电机直接驱动的场合 不存在负载分配不均的问题，两台电机刚性轴联驱动的场合由于电机 输出轴是通过机械的方式刚性连接，因此从两台电机输出轴的角度来 看负载也是平均分配的，两台电机输出轴的相对位置也是完全固定 的，在整个运行过程中，即使根据当前负载大小线性改变最大速度， 也不会造成两台电机输出轴位置不同步的现象。

如果两台电机输出轴之间无任何机械连接，则在共同提升重物时 由于重物质量分布不均匀，有可能造成一台电机输出轴上的负载大， 另一台电机输出轴上的负载小的情况，此时，如果每台电机根据当前 输出轴上的负载转矩与电机额定转矩比较后相应线性的改变最大速 度，就会得到不同的最大速度，最终造成运行过程中两台电机输出轴 位置不同步，从而无法正常使用，正是因为这个原因，通常在无刚性 轴连接的两台电机共同提升重物时，无法采用恒功率控制，两台电机 各自的最大速度都被简单的设定为同一数值，一般为电机的额定转 速，这就使得电机的提升潜力无法得到有效挖掘，降低了提升系统的 工作效率。

发明内容：

为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种无刚性轴连接的 双电机恒功率同步控制系统，能够使两台电机的最大速度是根据两台 电机中负载最大的那台来确定，且在整个运行过程中保证两台电机输 出轴位置同步。

为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：

一种无刚性轴连接的双电机恒功率同步控制系统，包括驱动主 电机的主变频器和驱动从电机的从变频器，主变频器包括主机最大 速度命令生成单元、主机速度PI调节器、主机位置控制限幅单元、 主机位置控制比例单元、主机速度变位置积分模型、主机负载检测 单元、从机最大速度命令生成单元、从机最大负载判断单元、从机 负载检测单元、从机速度PI调节器、从机速度变位置积分模型：

主机最大速度命令生成单元：接收控制台发出的初始速度命令 ω_gvn和主机负载检测单元输出的主机负载转矩T_{Ld_1}，线性生成主机 最大速度命令ω_cmd1；主机最大速度命令ω_cmd1与主电机的反馈速度 值ω_{fk_1}的差值经主机速度PI调节器生成主电机转矩给定值 T_{gvn_1}；主变频器驱动主电机以主电机转矩给定值T_{gvn_1}转动；

从机最大速度命令生成单元：接收控制台发出的初始速度命令 ω_gvn和从机最大负载判断单元发出的最大负载转矩命令，线性生成 从机最大速度命令ω_cmd2；从机最大速度命令ω_cmd2减去从电机的反 馈速度值ω_{fk_2}，所得差值经从机速度PI调节器生成从电机转矩给 定值T_{gvn_2}；从变频器驱动从电机以从电机转矩给定值T_{gvn_2}转动；

从机最大负载判断单元：接收从主机负载检测单元输出的主机 负载转矩T_{Ld_1}和从机负载检测单元输出的从机负载转矩T_{Ld_2}，比 较主机负载转矩T_{Ld_1}和从机负载转矩T_{Ld_2}将最大值作为最大负载 转矩命令输出。