一種帶有功率平衡功能的變頻控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變頻器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種帶有功率平衡功能的變頻控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型的變頻運(yùn)行系統(tǒng)中，包含多臺電機(jī)，每臺電機(jī)均有與其對應(yīng)的變頻器。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)多臺拖動系統(tǒng)共同拖動一臺負(fù)載的場合，此時需要通過變頻器控制各自的電機(jī)實(shí)現(xiàn)對一臺負(fù)載的拖動。現(xiàn)有技術(shù)中，變頻控制系統(tǒng)中的變頻器(一個主變頻器和多個從變頻器)之間的通信是獨(dú)立的，無法獲取系統(tǒng)內(nèi)其他各機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，無法控制各機(jī)輸出頻率達(dá)到功率平衡，最終導(dǎo)致多臺拖動系統(tǒng)難以均衡出力，常出現(xiàn)一臺設(shè)備輕載甚至處于發(fā)電狀態(tài)，而其它設(shè)備過載的狀況。
[0003]由此可見，如何實(shí)現(xiàn)變頻控制系統(tǒng)中各變頻器功率平衡的目的，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種帶有功率平衡功能的變頻控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)變頻控制系統(tǒng)中各變頻器功率平衡的目的。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種帶有功率平衡功能的變頻控制系統(tǒng)，包括:主變頻控制子系統(tǒng)和至少一個從變頻控制子系統(tǒng)；
[0006]所述主變頻控制子系統(tǒng)或所述從變頻控制子系統(tǒng)均包括:
[0007]人機(jī)交互裝置；
[0008]與所述人機(jī)交互裝置通信連接的微處理器；
[0009]與所述微處理器通信連接的PffM發(fā)波裝置和通訊裝置；
[0010]與所述PffM發(fā)波裝置通信連接的驅(qū)動及檢測裝置；
[0011]所述通訊裝置包括接收電路和發(fā)送電路；
[0012]其中，任意一個所述通訊裝置的接收電路均與與其相鄰的兩個通訊裝置的發(fā)送電路連接；任意一個所述通訊裝置的發(fā)送電路均與與其相鄰的兩個通訊裝置的接收電路連接。
[0013]優(yōu)選地，所述通訊裝置具體包括:
[0014]第一接收電路、第二接收電路、第一發(fā)送電路和第二發(fā)送電路；
[0015]其中，所述第一接收電路與與其相鄰的前一個通訊裝置的第一發(fā)送電路連接；
[0016]所述第二接收電路與與其相鄰的后一個通訊裝置的第二發(fā)送電路連接；
[0017]所述第一發(fā)送電路與與其相鄰的前一個通訊裝置的第一接收電路連接；
[0018]所述第二發(fā)送電路與與其相鄰的后一個通訊裝置的第二接收電路連接。
[0019]優(yōu)選地，所述第一接收電路、第二接收電路、第一發(fā)送電路和第二發(fā)送電路的傳輸介質(zhì)均為光纖。
[0020]優(yōu)選地，所述人機(jī)交互裝置具體為觸摸顯示屏。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述微處理器具體為數(shù)字信號處理器DSP。
[0022]優(yōu)選地，所述PffM發(fā)波裝置包括基于現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA的電路或基于復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD的電路。
[0023]優(yōu)選地，所述驅(qū)動及檢測裝置包括:
[0024]功率模塊驅(qū)動電路、電壓檢測電路、電流檢測電路和溫度檢測電路。
[0025]本實(shí)用新型所提供的帶有功率平衡功能的變頻控制系統(tǒng)，任意一個通訊裝置的接收電路均與與其相鄰的兩個通訊裝置的發(fā)送電路連接；任意一個通訊裝置的發(fā)送電路均與與其相鄰的兩個通訊裝置的接收電路連接，通過采用上述的連接方式，使得主變頻控制子系統(tǒng)的微處理器和從變頻控制子系統(tǒng)的微處理器均能夠獲得其它各變頻器的參數(shù)，最后PWM發(fā)波裝置將上述參數(shù)處理為PffM波形發(fā)送給功率模塊，以驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行在某一頻率，通過控制各臺電機(jī)轉(zhuǎn)速的差別來動態(tài)控制各臺間功率分配均衡，保證多臺電機(jī)力矩電流相同。由此可見，各通訊裝置之間采用環(huán)網(wǎng)通訊的方式能夠保證變頻控制系統(tǒng)中各子系統(tǒng)互相傳遞運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而控制各電機(jī)處于平衡的功率下工作。此外，當(dāng)任意一臺從變頻器出現(xiàn)故障時，主變頻器和剩余的從變頻器仍然能夠保持通訊暢通。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本實(shí)用新型提供的一種主變頻控制子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型提供的一種多個通訊裝置通信的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
[0030]本實(shí)用新型的核心是提供一種帶有功率平衡功能的變頻控制系統(tǒng)。
[0031]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0032]帶有功率平衡功能的變頻控制系統(tǒng)，包括:主變頻控制子系統(tǒng)和至少一個從變頻控制子系統(tǒng)。圖1為本實(shí)用新型提供的一種主變頻控制子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型提供的一種多個通訊裝置通信的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，主變頻控制子系統(tǒng)包括:
[0033]人機(jī)交互裝置10 ；
[0034]其中，人機(jī)交互裝置10具體為觸摸顯示屏。
[0035]與人機(jī)交互裝置10通信連接的微處理器11 ;
[0036]其中，微處理器11具體為數(shù)字信號處理器DSP。
[0037]與微處理器11通信連接的PffM發(fā)波裝置12和通訊裝置13 ;
[0038]其中，PffM發(fā)波裝置12包括基于現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA的電路或基于復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD的電路。
[0039]與PffM發(fā)波裝置12通信連接的驅(qū)動及檢測裝置14 ；
[0040]其中，驅(qū)動及檢測裝置14包括:功率模塊驅(qū)動電路、電壓檢測電路、電流檢測電路和溫度檢測電路。
[0041]通訊裝置13包括接收電路Rl、R2和發(fā)送電路Tl、T2。
[0042]本實(shí)用新型中的功率平衡功能體現(xiàn)在以下工作過程:
[0043]主變頻控制子系統(tǒng)的人機(jī)交互裝置10接收輸入的起停信號、頻率給定控制信號等，并顯示上述信號，然后將上述信號發(fā)送至微處理器11。驅(qū)動及檢測裝置14用于將PffM發(fā)波裝置12生成的驅(qū)動信號經(jīng)過隔離、放大、添加硬件保護(hù)、死區(qū)時間后驅(qū)動功率模塊；當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行時，還用于檢查直流母線上的電壓、輸出電流、功率模塊的溫度信號等參數(shù)，并通過PWM發(fā)波裝置12發(fā)送至微處理器11。
[0044]在系統(tǒng)運(yùn)行時，微處理器11根據(jù)直流母線上的輸出電流及內(nèi)部參數(shù)計算出力矩電流(或是有功功率)，供功率平衡計算使用。功率平衡功能按如下方式實(shí)現(xiàn):
[0045]主變頻控制子系統(tǒng)的通訊裝置13將起停信號、頻率給定控制信號、力矩電流(或是有功功率)、當(dāng)前頻率等變量通過圖2的硬線連接方式發(fā)送給與其相鄰的通訊裝置13。這樣主變頻控制子系統(tǒng)的微處理器11和所有的從變頻控制子系統(tǒng)的微處理器11均能夠獲取全部的運(yùn)行數(shù)據(jù)，則每個微處理器11根據(jù)其它各變頻器的當(dāng)前頻率、輸出力矩電流大小以及本機(jī)當(dāng)前頻率、輸出力矩電流大小判定下一個載波周期輸出頻率，并生成載波周期、導(dǎo)通時長等波形信號發(fā)送至PWM發(fā)波裝置12。
[0046]PffM發(fā)波裝置12將上述波形信號處理為PffM波形發(fā)送給功率模塊，以驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行在某一頻率，通過控制各臺電機(jī)轉(zhuǎn)速的差別來動態(tài)控制各臺間功率分配均衡，保證多臺電機(jī)輸出力矩電流相同。
[0047]如圖2所示，帶有功率平衡功能的變頻控制系統(tǒng)中可以包括一個主變頻控制子系統(tǒng)1#和三個從變頻控制子系統(tǒng)2#、3#、4#。為了清楚說明多個通訊裝置13的通信過程，圖2中主變頻控制子系統(tǒng)1#和從變頻控制子系統(tǒng)2#、3#、4#中只提供了微處理器11和通訊裝置13。
[0048]其中，主變頻控制子系統(tǒng)1#的通訊裝置13的接收電路Rl、R2與其相鄰的兩個通訊裝置(從變頻控制子系統(tǒng)2#的通訊裝置13和從變頻控制子系統(tǒng)4#的通訊裝置13)的發(fā)送電路T1、T2連接。從變頻控制子系統(tǒng)2#的通訊裝置13的接收電路R1、R2與其相鄰的兩個通訊裝置(主變頻控制子系統(tǒng)1#的通訊裝置13和從變頻控制子系統(tǒng)3#的通訊裝置13)的發(fā)送電路T1、T2連接。從變頻控制子系統(tǒng)3#的通訊裝置13的接收電路R1、R2與其相鄰的兩個通訊裝置(從變頻控制子系統(tǒng)2#的通訊裝置13和從變頻控制子系統(tǒng)4#的通訊裝置13)的發(fā)送電