專利名稱：電機(jī)變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣自動(dòng)控制設(shè)備，特別涉及一種電機(jī)變速系統(tǒng)功率平衡控 制裝置。
背景技術(shù)：
在多電機(jī)變速控制系統(tǒng)中，要求系統(tǒng)中每臺(tái)電機(jī)的功率必須平衡，這就要求每臺(tái) 電機(jī)的控制系統(tǒng)必須同步，如在礦用變頻系統(tǒng)群組和礦用開關(guān)磁阻系統(tǒng)群組中功率平衡技 術(shù)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)一條皮帶的多臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)功率平衡，在負(fù)載變化和動(dòng)態(tài)調(diào)整過程中應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān) 控功能來使多臺(tái)電機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)速度同步的同時(shí)、轉(zhuǎn)矩也協(xié)調(diào)，這樣可以避免多臺(tái)電機(jī)出力 不均，甚至某一臺(tái)電機(jī)可能出現(xiàn)發(fā)電狀態(tài)和傳送帶堆煤等問題。在低壓大功率多臺(tái)變速控制系統(tǒng)并聯(lián)中，要求每個(gè)逆變單元輸出的相位角必須一 致，這也要求每臺(tái)變速控制系統(tǒng)的控制必須同步，否則將會(huì)出現(xiàn)變頻系統(tǒng)電壓疊加，導(dǎo)致整 個(gè)變頻控制系統(tǒng)崩潰。就目前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中還沒有采用數(shù)字信號(hào)處理器、通訊接口集成 電路控制的多電機(jī)變速控制及控制多個(gè)逆變單元并聯(lián)的設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)已有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種多電機(jī)變速系統(tǒng)功率 平衡控制裝置。本實(shí)用新型的目的是提出一種在多電機(jī)變速控制系統(tǒng)或是在低壓大功率多 臺(tái)變速控制系統(tǒng)并聯(lián)中，保證每個(gè)逆變單元同步運(yùn)行，以達(dá)到每個(gè)逆變單元的功率平衡。本實(shí)用新型包括變頻控制單元、主控制器、從控制器、逆變單元、電機(jī)，其特征在 于所述主控制器由數(shù)字信號(hào)處理器、通訊接口集成電路組成，主控制器的數(shù)字信號(hào)處理器 接收變頻控制單元發(fā)出的控制信號(hào)，經(jīng)通訊接口集成電路完成RS485通信信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并 以廣播命令形式下發(fā)給從控制器，從控制器由通訊接口集成電路與數(shù)字信號(hào)處理器組成， 通訊接口集成電路接收RS485的A+和A-兩路差分信號(hào)，再經(jīng)數(shù)字信號(hào)處理器將其轉(zhuǎn)換為 PWM波信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，由逆變單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用數(shù)字信號(hào)處理器、通訊接口集成電路控制的多電機(jī)變速 控制及控制多個(gè)逆變單元并聯(lián)，可以保證每臺(tái)變速控制系統(tǒng)同步運(yùn)行，解決了每個(gè)逆變單 元輸出相位角必須一致的問題。

圖1本實(shí)用新型的電氣線路框圖；圖2低壓大功率并聯(lián)模式下本實(shí)用新型的電氣線路框圖；圖3本實(shí)用新型的DSP的電氣線路原理圖；圖4本實(shí)用新型的MAX3483的電氣線路原理圖。圖中1變頻控制單元、2主控制器、3從控制器、4逆變單元、5電機(jī)、11數(shù)字信號(hào)處 理器、12通訊接口集成電路、21通訊接口集成電路、22數(shù)字信號(hào)處理器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施例DSP或FPGA MAX3483參見圖1，本實(shí)施例由變頻控制單元1、主控制器2、從控制器3、逆變單元4、電機(jī) 5五個(gè)部分組成。主控制器2由數(shù)字信號(hào)處理器11、通訊接口集成電路12組成。數(shù)字信 號(hào)處理器11為DSP或FPGA類型的處理器，由TI公司生產(chǎn)的觀12或Altera公司生產(chǎn)的 Cyclone II EP2C35F672C6處理器，通訊接口集成電路12為MAX類型的集成電路MAX3483， 由MAXIM公司生產(chǎn)的3483型集成電路。主控制器2的接收端接收變頻控制單元1發(fā)出的 控制信號(hào)，通過通訊接口集成電路12完成RS485通信信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并以廣播命令的形式下 發(fā)命令，從控制器3接收主控制器2的命令，并將其轉(zhuǎn)換為PWM波驅(qū)動(dòng)逆變單元，由逆變單 元4驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從控制器3由通訊接口集成電路21與數(shù)字信號(hào)處理器22組成，通訊接口集 成電路21為MAX類型的集成電路MAX3483，由MAXIM公司生產(chǎn)的3483型集成電路，數(shù)字信 號(hào)處理器22為DSP或FPGA類型的處理器，由TI公司生產(chǎn)的觀12處理器或Altera公司生 產(chǎn)的Cyclone II EP2C35F672C6處理器。每臺(tái)從控制器控制一逆變單元，逆變單元驅(qū)動(dòng)一 電機(jī)。由通訊接口集成電路21接收主控制器2發(fā)出的RS485的A+和A-兩路差分信號(hào)，再 通過從控制器3的數(shù)字信號(hào)處理器22轉(zhuǎn)換為逆變單元4所需的PWM波信號(hào)發(fā)給逆變單元 4，逆變單元由IGBT和續(xù)流二極管組成，逆變單元4驅(qū)動(dòng)電機(jī)5。本實(shí)施例的核心是數(shù)字信 號(hào)處理器11、22，主控制器2與從控制器3之間的通信格式是開始位+地址(FF) +16位數(shù)據(jù)位+校驗(yàn)位(CRC16) +結(jié)束位地址位FF代表命令格 式為廣播命令格式，從控制器3的接收端只接收主控制器2發(fā)出的命令，不向主控制器2發(fā) 送命令，校驗(yàn)位采用CRC16，保證了系統(tǒng)的可靠性。主控制器2與從控制器3之間的通信端 口由1個(gè)端口可擴(kuò)展到16個(gè)端口，以適應(yīng)大型控制系統(tǒng)中多控制信號(hào)的情況。參見圖3、圖中SCIRXDA、SCIRXDB、SCI_EN分別接數(shù)字信號(hào)處理器DSP的SCIRXDA、 SCIRXDB、SCI_EN的端子，通訊接口集成電路MAX3483的8腳接3. 3V電源，CM為濾波作用， 通訊接口集成電路MAX;3483的6腳和7腳為RS485信號(hào)的A+和A-，其中A+通過R15接 3. 3V電源，R15為上拉電阻，A-通過R14接地，R14為下拉電阻。R107、R109、R110、Rlll和 C23為通信線路保護(hù)。參見圖4，圖中給出了數(shù)字信號(hào)處理器DSP的部分電子線路原理圖，SCIRXDA、 SCIRXDB、為信號(hào)A和信號(hào)B，SCI_EN為通訊接口集成電路MAX3483的使能信號(hào)。如上所述，本實(shí)施例以簡單的電路實(shí)現(xiàn)了多電機(jī)變速系統(tǒng)通過同步控制達(dá)到轉(zhuǎn) 速、轉(zhuǎn)矩平衡的特殊要求，由于采用了數(shù)字信號(hào)處理器，控制電路大為簡化，節(jié)約了成本，具 有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。實(shí)施例二實(shí)施例二與實(shí)施例一相同，所不同的是由從控制器控制多臺(tái)逆變單元4，多臺(tái)逆變 單元4并聯(lián)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)大功率電機(jī)5。參見圖2。
權(quán)利要求1.一種電機(jī)變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置，包括變頻控制單元、主控制器、從控制器、 逆變單元、電機(jī)，其特征在于所述主控制器由數(shù)字信號(hào)處理器、通訊接口集成電路組成，主 控制器的數(shù)字信號(hào)處理器接收變頻控制單元發(fā)出的控制信號(hào)，經(jīng)通訊接口集成電路完成 RS485通信信號(hào)的轉(zhuǎn)換，從控制器由通訊接口集成電路與數(shù)字信號(hào)處理器組成，通訊接口集 成電路接收RS485的A+和A-兩路差分信號(hào)，再經(jīng)數(shù)字信號(hào)處理器將其轉(zhuǎn)換為PWM波信號(hào) 驅(qū)動(dòng)逆變單元，由逆變單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置，其特征在于所述主控制器 與從控制器之間的通信端口由1個(gè)端口擴(kuò)展到16個(gè)端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置，其特征在于所述逆變單元 由IGBT和續(xù)流二極管組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置，其特征在于每臺(tái)從控制器 控制一逆變單元，逆變單元驅(qū)動(dòng)一電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置，其特征在于由從控制器控 制多個(gè)逆變單元并聯(lián)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)大功率電機(jī)。
專利摘要電機(jī)變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置，包括變頻控制單元、主控制器、從控制器、逆變單元、電機(jī)，所述主控制器由數(shù)字信號(hào)處理器、通訊接口集成電路組成，主控制器接收變頻控制單元發(fā)出的控制信號(hào)，經(jīng)通訊接口集成電路完成RS485信號(hào)轉(zhuǎn)換，并以發(fā)給從控制器，從控制器由通訊接口集成電路與數(shù)字信號(hào)處理器組成，通訊接口集成電路接收RS485的A+和A-兩路差分信號(hào)，再經(jīng)數(shù)字信號(hào)處理器將其轉(zhuǎn)換為PWM波信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，由逆變單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用數(shù)字信號(hào)處理器、通訊接口集成電路控制的多電機(jī)變速控制及控制多個(gè)逆變單元并聯(lián)，可以保證每臺(tái)變速控制系統(tǒng)同步運(yùn)行，解決了每個(gè)逆變單元輸出相位角必須一致的問題。
文檔編號(hào)H02P5/74GK201893743SQ20102026219
公開日2011年7月6日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者馮東升, 陳偉華, 韓寶江 申請人:上海電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心有限公司, 上海電科電機(jī)科技有限公司