專利名稱：電機變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電氣自動控制設備，特別涉及一種電機變速系統(tǒng)功率平衡控 制裝置。
背景技術：
在多電機變速控制系統(tǒng)中，要求系統(tǒng)中每臺電機的功率必須平衡，這就要求每臺 電機的控制系統(tǒng)必須同步，如在礦用變頻系統(tǒng)群組和礦用開關磁阻系統(tǒng)群組中功率平衡技 術實現(xiàn)驅動一條皮帶的多臺電機實現(xiàn)功率平衡，在負載變化和動態(tài)調(diào)整過程中應用遠程監(jiān) 控功能來使多臺電機系統(tǒng)實現(xiàn)速度同步的同時、轉矩也協(xié)調(diào)，這樣可以避免多臺電機出力 不均，甚至某一臺電機可能出現(xiàn)發(fā)電狀態(tài)和傳送帶堆煤等問題。在低壓大功率多臺變速控制系統(tǒng)并聯(lián)中，要求每個逆變單元輸出的相位角必須一 致，這也要求每臺變速控制系統(tǒng)的控制必須同步，否則將會出現(xiàn)變頻系統(tǒng)電壓疊加，導致整 個變頻控制系統(tǒng)崩潰。就目前工業(yè)生產(chǎn)領域中還沒有采用數(shù)字信號處理器、通訊接口集成 電路控制的多電機變速控制及控制多個逆變單元并聯(lián)的設備。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對已有技術中存在的缺陷，提供一種多電機變速系統(tǒng)功率 平衡控制裝置。本實用新型的目的是提出一種在多電機變速控制系統(tǒng)或是在低壓大功率多 臺變速控制系統(tǒng)并聯(lián)中，保證每個逆變單元同步運行，以達到每個逆變單元的功率平衡。本實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，其特征在 于所述主控制器由數(shù)字信號處理器、通訊接口集成電路組成，主控制器的數(shù)字信號處理器 接收變頻控制單元發(fā)出的控制信號，經(jīng)通訊接口集成電路完成RS485通信信號的轉換，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，再經(jīng)數(shù)字信號處理器將其轉換為 PWM波信號驅動逆變單元，由逆變單元驅動電機。本實用新型的優(yōu)點是采用數(shù)字信號處理器、通訊接口集成電路控制的多電機變速 控制及控制多個逆變單元并聯(lián)，可以保證每臺變速控制系統(tǒng)同步運行，解決了每個逆變單 元輸出相位角必須一致的問題。

圖1本實用新型的電氣線路框圖；圖2低壓大功率并聯(lián)模式下本實用新型的電氣線路框圖；圖3本實用新型的DSP的電氣線路原理圖；圖4本實用新型的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、11數(shù)字信號處 理器、12通訊接口集成電路、21通訊接口集成電路、22數(shù)字信號處理器。
具體實施方式
實施例一
以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例DSP或FPGA MAX3483參見圖1，本實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 5五個部分組成。主控制器2由數(shù)字信號處理器11、通訊接口集成電路12組成。數(shù)字信 號處理器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，通過通訊接口集成電路12完成RS485通信信號的轉換，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，并將其轉換為PWM波驅動逆變單元，由逆變單 元4驅動電機，從控制器3由通訊接口集成電路21與數(shù)字信號處理器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。每臺從控制器控制一逆變單元，逆變單元驅動一 電機。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，再 通過從控制器3的數(shù)字信號處理器22轉換為逆變單元4所需的PWM波信號發(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驅動電機5。本實施例的核心是數(shù)字信 號處理器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+校驗位(CRC16) +結束位地址位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個端口可擴展到16個端口，以適應大型控制系統(tǒng)中多控制信號的情況。參見圖3、圖中SCIRXDA、SCIRXDB、SCI_EN分別接數(shù)字信號處理器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。參見圖4，圖中給出了數(shù)字信號處理器DSP的部分電子線路原理圖，SCIRXDA、 SCIRXDB、為信號A和信號B，SCI_EN為通訊接口集成電路MAX3483的使能信號。如上所述，本實施例以簡單的電路實現(xiàn)了多電機變速系統(tǒng)通過同步控制達到轉 速、轉矩平衡的特殊要求，由于采用了數(shù)字信號處理器，控制電路大為簡化，節(jié)約了成本，具 有很強的實用價值。實施例二實施例二與實施例一相同，所不同的是由從控制器控制多臺逆變單元4，多臺逆變 單元4并聯(lián)驅動一臺大功率電機5。參見圖2。
權利要求1.一種電機變速系統(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，其特征在于所述主控制器由數(shù)字信號處理器、通訊接口集成電路組成，主 控制器的數(shù)字信號處理器接收變頻控制單元發(fā)出的控制信號，經(jīng)通訊接口集成電路完成 RS485通信信號的轉換，從控制器由通訊接口集成電路與數(shù)字信號處理器組成，通訊接口集 成電路接收RS485的A+和A-兩路差分信號，再經(jīng)數(shù)字信號處理器將其轉換為PWM波信號 驅動逆變單元，由逆變單元驅動電機。
2.根據(jù)權利要求1所述的電機變速系統(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個端口擴展到16個端口。
3.根據(jù)權利要求1所述的電機變速系統(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)權利要求1所述的電機變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置，其特征在于每臺從控制器 控制一逆變單元，逆變單元驅動一電機。
5.根據(jù)權利要求1所述的電機變速系統(tǒng)功率平衡控制裝置，其特征在于由從控制器控 制多個逆變單元并聯(lián)驅動一臺大功率電機。
專利摘要電機變速系統(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，所述主控制器由數(shù)字信號處理器、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，經(jīng)通訊接口集成電路完成RS485信號轉換，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，再經(jīng)數(shù)字信號處理器將其轉換為PWM波信號驅動逆變單元，由逆變單元驅動電機。本實用新型的優(yōu)點是采用數(shù)字信號處理器、通訊接口集成電路控制的多電機變速控制及控制多個逆變單元并聯(lián)，可以保證每臺變速控制系統(tǒng)同步運行，解決了每個逆變單元輸出相位角必須一致的問題。
文檔編號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:上海電機系統(tǒng)節(jié)能工程技術研究中心有限公司, 上海電科電機科技有限公司