[发明专利]一种多电机机群系统保护方法及装置

说明书

本发明提供一种多电机机群系统保护方法及装置，该保护方法在实现多电机机群系统功率平衡控制的基础上实施，所述保护方法包括功率分配异常保护、堵转故障保护，超、欠速故障保护，反转故障保护，该方法实现了多电机机群驱动系统的安全运行，能够对堵转、超速、欠速、反转及功率分配不平衡进行判断，并做出相应的系统保护动作。

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种多电机机群系统保护方法及装置。

背景技术

随着工业技术的发展，多电机驱动应用场合越来越普遍。多电机驱动系统可以满足大功率应用、分布式设备驱动等场合，具有多电机互为冗余备用的特点，广泛应用于工业驱动场合。由于系统中机电设备较多，因此当一台设备或者几台设备出现故障时，必须及时发现处理，否则会因为一台或者几台设备的损坏，造成整套多电机系统的瘫痪。

现有技术中，对多电机系统中电机及驱动器的保护范围较少，主要是对超速和限速的判断。对于电机的反转，主要依靠逆止器防止反转，未在变频器中做出相应的保护。对于电机转矩不平衡的保护较少，而且判断的机制较简单。在电机矢量控制定向角不准的情况下，电机转矩电流虽然跟随给定的转矩电流，但是实际出力却达不到给定的转矩，造成电机因电流过大而发热，严重时甚至损坏电机，该转矩不均衡现象鲜有相应的保护措施。

因此完善多电机系统驱动的保护机制，识别多电机驱动系统中因电机控制引起的力矩不均衡，是目前亟需解决的问题。

发明内容

本申请针对现有技术的缺点，提出一种多电机机群系统保护方法及装置，用以解决当多电机机群系统任何一台或者几台设备发生故障时，能第一时间停车并报出故障信息。

本发明提供了一种多电机机群系统保护方法，该保护方法在多电机机群系统进行功率平衡控制的基础上实施，该保护方法包括功率分配异常保护，所述功率分配异常保护方法包括：

实时采集各电机的转矩指令信息Td，将各电机的转矩指令信息Td与各电机的转矩限幅指令信息Ta进行比较；

若电机的转矩指令信息Td≥转矩限幅指令信息Ta，则该多电机机群系统出现一类电机功率分配异常；

若电机的转矩指令信息Td＜转矩限幅指令信息Ta，则继续计算各电机的视在功率，即S=UI；所述S为视在功率，U为相电压有效值，I为相电流有效值；

将各电机的视在功率传输至主电机控制单元，主电机控制单元通过各电机的视在功率计算各电机的视在功率分配因子KSn；

将各电机的功率分配因子Kn与视在功率分配因子KSn进行比较，若|KSn-Kn|﹥不平衡因子设定值，则该多电机机群系统出现二类电机功率分配异常；

将电机功率分配异常故障信息传至主电机控制单元，根据功率分配异常故障的类型，主电机控制单元发出报警或停车命令，从而实现对多电机机群系统功率分配异常的保护。

优选的，所述各电机视在功率分配因子KSn为:

（n=0,1……m）

其中,m为多电机机群电机数量。

优选的， 所述不平衡因子根据不超过电机允许过载能力的10%进行设定。

优选的，所述多电机机群系统功率平衡控制的方法包括：

设定出主电机和从电机；

采集多电机综合控制单元的速度指令与主电机的速度信息，进行PI控制器调节，输出转矩指令信息Te；

根据各电机的转矩限幅信息Ta，得出各电机转矩分配比例因子Kn；

将转矩指令信息Te与各电机转矩分配比例Kn相乘，作为各电机的转矩给定信息Td，控制各电机输出相应的电流，实现多电机机群系统的功率平衡控制。