本发明专利技术涉及多电机拖动系统的功率平衡控制，特别是用于皮带传送系统的变频器多机拖动系统的功率平衡控制方法与试验装置。所述控制方法为设置一台主变频器，与主变频器硬连接的变频器调节转矩与主变频器一致；与主变频器软连接的变频器调节转速与主变频器一致。所述试验装置包括多个电机和变频器，所述试验装置包括电机与电机之间构成的同轴硬刚性拖动部分以及同轴刚性拖动部分与其他电机之间形成的异轴柔性拖动部分；所述电机的输出端连接有转矩转速传感器；所述试验装置的输出端连接有负载。采用上述控制方法能使多电机拖动系统的功率平衡，并通过试验装置来验证。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多电机拖动系统的功率平衡控制，特别是用于皮带传送系统的变频器多机拖动系统的功率平衡控制方法与试验装置。
技术介绍
随着国家对煤矿的整合改造，单个煤矿的产量越来越大，其输煤皮带越来越长。在年产千万吨级煤矿中，皮带长度达到8-10Km，其驱动功率超过3MW，因此在驱动方案上往往采用多电机驱动。考虑到电机功率很大，直接起动会造成电网冲击，电机机械振动大，多电机起动同步性差等等缺点；皮带运输系统越来越多地采用变频器驱动电机，构成变频器多机拖动系统。对于多机驱动的带式输送机，为防止因电动机严重偏载而导致设备损坏，必须关注多机间功率平衡问题。现在有一种利用液体黏性传动装置实现带式输送机功率平衡的电流控制法原理，即通过改变液体黏性传动装置所配用的液压伺服控制系统中各个电液比例阀中电流的大小，使液体黏性传动装置中的控制油压改变以调节各电动机的负荷大小，从而改变电动机的电流，以使多台电动机功率趋于一致或相差在允许的范围内。但是这种控制原理很大程度上依赖液体黏性传动装置的性能，长期使用过程中容易受其影响而达不到预期的效果。为了使变频器输出功率基本平衡，以提高系统寿命，需要对变频器多机拖动系统的功率平衡进行更稳定的控制，并通过试验装置进行验证。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是实现变频器多机拖动系统的功率平衡。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种变频器多机拖动系统的功率平衡控制方法，包括以下步骤，设置一台变频器为主变频器；设置与主变频器驱动电机硬连接电机的从变频器为第一类从变频器，设置与主变频器驱动电机软连接电机的从变频器为第二类从变频器；第一类从变频器跟踪主变频器转矩，第一类从变频器调节与其相连的电机转矩， 使其转矩与主变频器设定转矩一致；第二类从变频器跟踪主变频器转速，第二类从变频器调节与其相连的电机转速， 使其转速与主变频器设定转速一致。本专利技术还提供了一种验证变频器多机拖动系统的功率平衡试验装置，包括多个电机和变频器，所述每个电机都与变频器相连接，所述试验装置包括电机与电机之间构成的同轴硬刚性拖动部分以及同轴刚性拖动部分与其他电机之间形成的异轴柔性拖动部分；所述电机的输出端连接有转矩转速传感器；所述试验装置的输出端连接有负载。采用上述方法和实验装置后，同轴刚性拖动部分的转矩一致，柔性拖动部分的转速一致，这样使得试验装置内电机的功率平衡。 附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术第一类从变频器转矩调节的流程图。图2为本专利技术第二类从变频器转速调节的流程图。图3为本专利技术试验装置的结构示意图。图中VSI1为主变频器，VSI2为第一类从变频器，VSI3为第二类从变频器具体实施例方式本专利技术变频器多机拖动系统功率平衡控制方法包括以下步骤，开始先设置一台变频器为主变频器，确定一个使得多机拖动系统功率平衡的基准。然后设置与主变频器驱动电机硬连接电机的从变频器为第一类从变频器，这里所说的硬连接电机为与主变频器驱动电机同轴相连的电机；设置与主变频器驱动电机软连接电机的从变频器为第二类从变频器，这里所说的软连接电机为与主变频器通过皮带或其他柔性方式连接的电机。第一类从变频器跟踪主变频器转矩，第一类从变频器调节与其相连的电机转矩， 使其转矩与主变频器设定转矩一致，这里所说的一致是相同或在允许的偏差范围之内。第一类从变频器转矩调节的过程如下，如图1所示，设定主变频器给定转速ω*，主变频器反馈转速c^，将ω*和相比较，判断是否需要作出调整。如果需要，将ω*和的差值通过转速调节器ASR得到转矩电流给定值i/。因为第一类从变频器的电机与主变频器的电机硬连接即同轴连接，所以电机的转速是相同的。这样主变频器和第一类从变频器反馈转速与给定转速ω*的差值也是一样的，所以可以将转矩电流给定值i/同时作为主变频器和第一类从变频器调整的基准。与此同时，根据电机参数得到主变频器和第一类从变频器励磁电流给定值，设定主变频器励磁电流给定值为i/，第一类从变频器励磁电流给定值为iM1*， 这里的给定励磁电流值是根据电机工作时磁场强度来确定的。再通过电机的输出电流计算得到主变频器和第一类从变频器当前转矩电流，将主变频器当前转矩电流设为iT，将第一类从变频器当前转矩电流设为iT1。分别将主变频器和第一类从变频器当前转矩电流和与转矩电流给定值进行比较， 即将主变频器当前转矩电流iT与转矩电流给定值i/，将第一类从变频器当前转矩电流iT1 与转矩电流给定值i/比较。同时分别将主变频器和第一类从变频器当前励磁电流与励磁电流给定值进行比较，即将主变频器的当前励磁电流iM与主变频器的励磁电流给定值i/， 第一类从变频器的当前励磁电流值iM1与第一从变频器的励磁电流值给定值i/相比较，这里主变频器和从变频器的当前励磁电流值是根据三相输出电流和电机转子磁场的方向，通过Park变换得到的。分别将主变频器和第一类从变频器转矩电流对比差值通过转矩调节器ATR，分别得到主变频器和第一类从变频器同步旋转坐标系下T轴电压矢量，将励磁电流对比差值通过励磁调节器AMR分别得到主变频器和第一类从变频器同步旋转坐标系下M轴电压矢量。将两个电压矢量输入到SVPWM得到逆变器开关器件的驱动脉冲，通过逆变器开关器件控制电机，使电机的转矩做出相应的调整。重复上述过程，不断的将反馈转速与给定转速相比较，按差值做出相应的调整。使得第一类从变频器电机的转矩与主变频器电机一致，从而使得第一类从变频器和主变频器达到功率平衡。第二类从变频器跟踪主变频器转速，第二类从变频器调节与其相连的电机转速， 使其转速与主变频器设定转速一致，这里所说的一致同样是相同或在允许偏差范围之内的意思。因为第二类从变频器所连电机与主变频器电机为软连接，所以要确保第二类从变频器电机转速与主变频器电机转速一致或在允许的范围之内，否则会使得电机之间的皮带无法正常工作。在第二类从变频器电机转速能使得皮带正常工作的前提下，需要使得第二类从变频器电机与主变频器电机功率平衡。因为电机的电压是一样的，所以需要通过改变电机自身的输出电流来保证功率的平衡。第二类从变频器转速调节的过程如下，如图2所示， 将主变频器给定转速ω*与主变频器反馈转速作差，这样同样是为了主变频器自身的调整，以使得达到设定的转速。同时为了修正第二类从变频器的输出电流，将输出电流经过比例控制器来调整，将系统平均电流iavg与第二类从变频器自身输出电流之差i-乘以修正系数后K累加到主变频器给定转速ω *，再将两者的和值与第二类变频器反馈转速作差。分别将上述主变频器和第二类从变频器的转速差值通过转速调节器ASR转换为主变频器转矩电流给定值和第二类从变频器转矩电流给定值，设定主变频器转矩电流给定值为i/，第二类从变频器转矩电流给定值为iT/。同时根据电机参数分别得到主变频器和第二类变频器励磁电流给定值，设定主变频器励磁电流给定值为i/，第二类从变频器励磁电流给定值iM2*。通过电机的输出电流分别计算得到主变频器和第二类从变频器当前转矩电流，设定主变频器当前转矩电流为iT，第二类从变频器当前转矩电流为iT2。分别将主变频器和第二类从变频器当前转矩电流与转矩电流给定值进行对比，同时分别将主变频器和第二类从变频器当前励磁电流值与励磁电流进行对比。即求本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种变频器多机拖动系统功率平衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤，设置一台变频器为主变频器；设置与主变频器驱动电机硬连接电机的从变频器为第一类从变频器，设置与主变频器驱动电机软连接电机的从变频器为第二类从变频器；第一类从变频器跟踪主变频器转矩，第一类从变频器调节与其相连的电机转矩，使其转矩与主变频器设定转矩一致；第二类从变频器跟踪主变频器转速，第二类从变频器调节与其相连的电机转速，使其转速与主变频器设定转速一致。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，王俊士，王建中，张仲元，李成其，陈丽芬，
申请(专利权)人：常州联力自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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