電機驅(qū)動裝置主從驅(qū)動同步方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及低壓驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于西口子6SE70CUVC產(chǎn)品組的電機 驅(qū)動裝置主從驅(qū)動同步方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 受客觀條件制約，在電機減速機傳動的設(shè)計和應(yīng)用中，常常需要多臺電機驅(qū)動同 一對象，驅(qū)動對象包括軌道機車、起重機、社機。在運種場合里，最簡單的應(yīng)用是，兩臺電機 驅(qū)動同一臺減速機，兩臺電機軸與減速機輸入軸同軸，聯(lián)軸器將各自的=節(jié)軸聯(lián)成整體，= 節(jié)軸好似一根軸。布置方式分為兩種，一種是減速機位于中屯、位置，電機分布在減速機兩 偵另一種是減速機位于一側(cè)，所有電機位于另一側(cè)。運種驅(qū)動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時必須做到電機轉(zhuǎn) 矩相等、負荷均衡且轉(zhuǎn)速相同。
[0003] 焦爐機車的移動由多臺=相交流異步電機拖動，聯(lián)合焦化公司的焦爐機車=相交 流異步電機由西口子6SE70CUVC驅(qū)動裝置拖動。當焦爐機車移動時，數(shù)臺6SE70CUVC驅(qū)動裝 置按主從控制模式同步運行，共同驅(qū)動焦爐機車移動。存在如下技術(shù)問題：
[0004] ①主從控制同步之一:從驅(qū)裝置運行轉(zhuǎn)矩環(huán)的缺陷（W±50%速度為例）
[0005] 1)從驅(qū)裝置的聯(lián)軸器與系統(tǒng)脫開，主驅(qū)動W±50%速度運轉(zhuǎn)時，從驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定 Slave_r269等于主驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定Maste;r_r269。從驅(qū)電機因無負載而飛車。
[0006] 2)主驅(qū)裝置的聯(lián)軸器與系統(tǒng)脫開，主驅(qū)動W±50%速度運轉(zhuǎn)時，從驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定 Slave_r269等于主驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定Maste;r_r269。從驅(qū)電機因轉(zhuǎn)矩給定不足而堵轉(zhuǎn)。
[0007] 3)從驅(qū)速度調(diào)節(jié)器飽和。
[0008] 4)從驅(qū)裝置運行時不能從轉(zhuǎn)矩環(huán)切換到速度環(huán)。
[0009] ②主從控制同步之二:從驅(qū)裝置運行速度環(huán)的缺陷（W±50%速度為例）
[0010] 1)從驅(qū)裝置的聯(lián)軸器與系統(tǒng)脫開，主驅(qū)動W-50 %、從驅(qū)動W-45%速度運轉(zhuǎn)時，從 驅(qū)速度調(diào)節(jié)器退出飽和狀態(tài)，從驅(qū)速度調(diào)節(jié)器的輸出值Slave_r255(負數(shù))大于主驅(qū)輸出的 轉(zhuǎn)矩限幅值Master_r255(負數(shù)），經(jīng)過從驅(qū)限幅器處理，從驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定Slave_r269等于主驅(qū) 轉(zhuǎn)矩給定Maste;r_r269。從驅(qū)電機因無負載而飛車。
[0011] 2)從驅(qū)裝置的聯(lián)軸器與系統(tǒng)脫開，主驅(qū)動W50%、從驅(qū)動W55%速度運轉(zhuǎn)時，從驅(qū) 速度調(diào)節(jié)器退出飽和狀態(tài)，從驅(qū)速度調(diào)節(jié)器的輸出值Slave_r255(正數(shù))小于主驅(qū)輸出的轉(zhuǎn) 矩限幅值Master_r255(正數(shù)），經(jīng)過從驅(qū)限幅器處理，從驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定Slave_r269等于從驅(qū)速 度調(diào)節(jié)器的輸出值Slave_r255。從驅(qū)電機W55%的速度運轉(zhuǎn)。
[0012] 3)主驅(qū)裝置的聯(lián)軸器與系統(tǒng)脫開，主驅(qū)動W-50%、從驅(qū)動W-45%速度運轉(zhuǎn)時，從 驅(qū)速度調(diào)節(jié)器退出飽和狀態(tài)，從驅(qū)速度調(diào)節(jié)器的輸出值Slave_r255(負數(shù))小于主驅(qū)輸出的 轉(zhuǎn)矩限幅值Master_r255(負數(shù)），經(jīng)過從驅(qū)限幅器處理，從驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定Slave_r269等于從驅(qū) 速度調(diào)節(jié)器的輸出值Slave_r255。從驅(qū)電機W-45 %的速度運轉(zhuǎn)。
[0013] 4)主驅(qū)裝置的聯(lián)軸器與系統(tǒng)脫開，主驅(qū)動W50%、從驅(qū)動W55%速度運轉(zhuǎn)時，從驅(qū) 速度調(diào)節(jié)器退出飽和狀態(tài)，從驅(qū)速度調(diào)節(jié)器的輸出值Slave_r255(正數(shù))大于主驅(qū)輸出的轉(zhuǎn) 矩限幅值Master_r255(正數(shù)），經(jīng)過從驅(qū)限幅器處理，從驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定Slave_r269等于主驅(qū)轉(zhuǎn) 矩給定Maste;r_r269。從驅(qū)電機因轉(zhuǎn)矩給定不足而堵轉(zhuǎn)。
[0014] 5)從驅(qū)速度調(diào)節(jié)器飽和。
[0015] 6)從驅(qū)裝置運行時不能從轉(zhuǎn)矩環(huán)切換到速度環(huán)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明的目的是為了解決上述【背景技術(shù)】存在的不足，提出一種主、從驅(qū)裝置速度 環(huán)均不飽和，能從驅(qū)裝置瞬間從轉(zhuǎn)矩環(huán)切換到速度環(huán)。
[0017] 為了實現(xiàn)W上目的，本發(fā)明提供的一種電機驅(qū)動裝置主從驅(qū)動同步方法，其特征 在于:兩臺電機軸與減速機輸入軸同軸，聯(lián)軸器將各自的=節(jié)軸聯(lián)成整體，=節(jié)軸同轉(zhuǎn)速， 兩臺電機尾端的增量型編碼器接入各自驅(qū)動裝置，任選一臺驅(qū)動裝置為主驅(qū)，另一臺驅(qū)動 裝置為從機，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置按電機矢量模型驅(qū)動電機，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝 置的速度調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器和勵磁調(diào)節(jié)器工作，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置各有一路速度 給定即主給定，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置速度主給定均來自控制系統(tǒng)，主驅(qū)動裝置和從驅(qū) 動裝置運行時，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置速度調(diào)節(jié)器均不飽和，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置 速度調(diào)節(jié)器(n_reg)的輸出值r255:-100% <r255 < 100%
[0018] I)在從驅(qū)裝置內(nèi)開發(fā)了一個減法器，代數(shù)算法為：
[0019] zi=xi-X2
[0020] Xi:通過SIM0LINK傳給從驅(qū)裝置的Master_rf55
[0021] X2:Slave_rf55
[0022] 2)在從驅(qū)裝置內(nèi)開發(fā)了一個交換器，數(shù)學函數(shù)為： V.f馬，龍二0
[0023] ./仁)叫 化X= 1
[0024] X:來自控制系統(tǒng)
[0025] 3)在從驅(qū)裝置內(nèi)速度調(diào)節(jié)器的輸出端開發(fā)了一個加法器，代數(shù)算法為：
[0026] Z2 =f(x)+X2
[0027] 4)限幅器輸入端是Z2,限幅器輸出端為Slave_r269，
[002引5)從驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定限幅器口檻值與主驅(qū)相同，為±100%。
[0029] 2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動裝置主從驅(qū)動同步方法，其特征在于：當X=O 時，Z2=Maste;r_r255，限幅器輸出端Slave_r269等于Maste;r_r255，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩同步；當X= 1 時，Z2=Slave_;r化5，限幅器輸出端Slave_r269等于Slave_;r化5，實現(xiàn)速度同步。
[0030] 本發(fā)明從驅(qū)裝置除開發(fā)的減法器、交換器和加法器外，其余固有功能單元與主驅(qū) 裝置完全一致。主、從驅(qū)裝置6SE70CUVC基本電子板及各選件板的軟件版本相同。從驅(qū)裝置 給定通道的斜波函數(shù)發(fā)生器、速度反饋通道的脈沖編碼器和平滑器、速度調(diào)節(jié)器等參數(shù)，與 主驅(qū)裝置參數(shù)完全一致。主、從驅(qū)裝置速度主給定均同時同值來自控制系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明的原理圖；
[0032] 圖2為單字減法功能塊；
[0033] 圖3為單字模擬量交換器功能塊；
[0034] 圖4為單字模擬量加法模塊。
【具體實施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0036] 實施例:如圖1所示的SIM0LINK通訊參數(shù)設(shè)置：

[0041] 同步參數(shù)設(shè)置：
[0043] 連接器7003是化BWord3,接收Master_r255(Master連接器K0153)。連接器:3412是 CBWord4Bitl2,接收控制系統(tǒng)命令(X)。
[0044]自由功能塊是6SE70CUVC可編程功能塊，總數(shù)達456，分成五類。根據(jù)項目需求，用 戶靈活編程使用。從驅(qū)裝置使用了一個單字減法功能塊和一個單字模擬量交換器功能塊。
[0045] 如圖2,在從驅(qū)裝置內(nèi)開發(fā)了一個單字減法器，代數(shù)算法為:zi=xi-X2,由單字減法 功能塊實現(xiàn)。
[0046] 如圖3在從驅(qū)裝置內(nèi)開發(fā)了一個單字模擬量交換器，數(shù)學函數(shù)為： 由單字模擬量交換器功能塊實現(xiàn)。
[0047] 如圖4,在從驅(qū)裝置內(nèi)速度調(diào)節(jié)器的輸出端開發(fā)了一個單字模擬量加法模塊，代數(shù) 算法為:Z2 =f(X)+X2。
[0048] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢體現(xiàn)在：
[0049] 1)主、從驅(qū)裝置速度環(huán)的給定、反饋及參數(shù)完全相同，按照相同的PID算法同步計 算，主、從驅(qū)裝置速度環(huán)均不飽和。
[0050] 2)主、從電機軸和減速機軸聯(lián)結(jié)完好時，控制系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)矩切換命令為X=O,從驅(qū) 裝置速度環(huán)只作為主驅(qū)裝置速度環(huán)的在線鏡像熱備，主驅(qū)裝置速度環(huán)同時控制主、從驅(qū)裝 置的轉(zhuǎn)矩環(huán)和勵磁環(huán)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩同步。
[0051] 3)-旦主、從電機軸和減速機軸分離，控制系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)矩切換命令為X=I,在線熱 備的從驅(qū)裝置速度環(huán)瞬間投入，控制從驅(qū)裝置自身轉(zhuǎn)矩環(huán)和勵磁環(huán)，減小了切換沖擊，防止 電機飛車和堵轉(zhuǎn)，實現(xiàn)速度同步。
[0化2] 4)主、從電機的功率不必相等。
[0053] 5)本電機驅(qū)動裝置主從驅(qū)動同步方法也可應(yīng)用于單組一臺電機、一臺減速機剛性 聯(lián)結(jié)，多組相同傳動機構(gòu)柔性聯(lián)結(jié)的驅(qū)動系統(tǒng)，比如軌道機車驅(qū)動系統(tǒng)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩和速度同 步。
[0054] W上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)做任何形式上的 限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對W上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均 仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種電機驅(qū)動裝置主從驅(qū)動同步方法，其特征在于:兩臺電機軸與減速機輸入軸同 軸，聯(lián)軸器將各自的三節(jié)軸聯(lián)成整體，三節(jié)軸同轉(zhuǎn)速，兩臺電機尾端的增量型編碼器接入各 自驅(qū)動裝置，任選一臺驅(qū)動裝置為主驅(qū)，另一臺驅(qū)動裝置為從機，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置 按電機矢量模型驅(qū)動電機，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置的速度調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器和勵磁調(diào) 節(jié)器工作，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置各有一路速度給定即主給定，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝 置速度主給定均來自控制系統(tǒng)，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置運行時，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝 置速度調(diào)節(jié)器均不飽和，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置速度調(diào)節(jié)器(n_reg)的輸出值。55 :_ 100% <r255 < 100%, 1) 在從驅(qū)裝置內(nèi)開發(fā)了一個減法器，代數(shù)算法為： Z1 = X1~X2 Xi:通過S頂OLINK傳給從驅(qū)裝置的Master_r255 X2 ：Slave_r255 2) 在從驅(qū)裝置內(nèi)開發(fā)了一個交換器，數(shù)學函數(shù)為：( X:來自控制系統(tǒng) 3) 在從驅(qū)裝置內(nèi)速度調(diào)節(jié)器的輸出端開發(fā)了一個加法器，代數(shù)算法為： Z2 = f (x)+X2 4) 限幅器輸入端是22，限幅器輸出端為Slave_r269， 5) 從驅(qū)轉(zhuǎn)矩給定限幅器門檻值與主驅(qū)相同，為± 100 %。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動裝置主從驅(qū)動同步方法，其特征在于：當x = 0時，Z2 = Master_r255，限幅器輸出端Slave_r269等于Master_r255，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩同步；當X= 1時，Z2 = Slave_r255，限幅器輸出端Slave_r269等于Slave_r255，實現(xiàn)速度同步。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電機驅(qū)動裝置主從驅(qū)動同步方法，其特征在于：兩臺電機軸與減速機輸入軸同軸，聯(lián)軸器將各自的三節(jié)軸聯(lián)成整體，三節(jié)軸同轉(zhuǎn)速，兩臺電機尾端的增量型編碼器接入各自驅(qū)動裝置，任選一臺驅(qū)動裝置為主驅(qū)，另一臺驅(qū)動裝置為從機，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置按電機矢量模型驅(qū)動電機，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置的速度調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器和勵磁調(diào)節(jié)器工作，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置各有一路速度給定即主給定，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置速度主給定均來自控制系統(tǒng)，主驅(qū)動裝置和從驅(qū)動裝置速度調(diào)節(jié)器(n_reg)的輸出值r255：-100％≤r255≤100％。本發(fā)明具有主、從驅(qū)裝置速度環(huán)均不飽和，能從驅(qū)裝置瞬間從轉(zhuǎn)矩環(huán)切換到速度環(huán)的有益效果。
【IPC分類】H02P5/46
【公開號】CN105429517
【申請?zhí)枴緾N201510934324
【發(fā)明人】梅哲軍, 彭洪源, 韓云, 雷成文, 錢斌, 張燕偉, 于輝, 譚朝陽
【申請人】武漢鋼鐵(集團)公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月14日