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(tái)電機(jī)，每臺(tái)電機(jī)均有與其對(duì)應(yīng)的變頻器。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)多臺(tái)拖動(dòng)系統(tǒng)共同拖動(dòng)一臺(tái)負(fù)載的場(chǎng)合，此時(shí)需要通過(guò)變頻器控制各自的電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)一臺(tái)負(fù)載的拖動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)中，變頻控制系統(tǒng)中的變頻器(一個(gè)主變頻器和多個(gè)從變頻器)之間的通信是獨(dú)立的，無(wú)法獲取系統(tǒng)內(nèi)其他各機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，無(wú)法控制各機(jī)輸出頻率達(dá)到功率平衡，最終導(dǎo)致多臺(tái)拖動(dòng)系統(tǒng)難以均衡出力，常出現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備輕載甚至處于發(fā)電狀態(tài)，而其它設(shè)備過(guò)載的狀況。
[0003]由此可見(jiàn)，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(wèn)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(wèn)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(gè)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(dòng)及檢測(cè)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(gè)所述通訊裝置的接收電路均與與其相鄰的兩個(gè)通訊裝置的發(fā)送電路連接；任意一個(gè)所述通訊裝置的發(fā)送電路均與與其相鄰的兩個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(hào)處理器DSP。
[0022]優(yōu)選地，所述PffM發(fā)波裝置包括基于現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)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(dòng)及檢測(cè)裝置包括:
[0024]功率模塊驅(qū)動(dòng)電路、電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路和溫度檢測(cè)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(gè)通訊裝置的接收電路均與與其相鄰的兩個(gè)通訊裝置的發(fā)送電路連接；任意一個(gè)通訊裝置的發(fā)送電路均與與其相鄰的兩個(gè)通訊裝置的接收電路連接，通過(guò)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(dòng)電機(jī)運(yùn)行在某一頻率，通過(guò)控制各臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速的差別來(lái)動(dòng)態(tài)控制各臺(tái)間功率分配均衡，保證多臺(tái)電機(jī)力矩電流相同。由此可見(jiàn)，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(tái)從變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，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(shuō)明】
[0026]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)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(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(gè)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(duì)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(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)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(gè)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(gè)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(hào)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(chǎng)可編程邏輯門(mén)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(dòng)及檢測(cè)裝置14 ；
[0040]其中，驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)裝置14包括:功率模塊驅(qū)動(dòng)電路、電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路和溫度檢測(cè)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(guò)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(hào)、頻率給定控制信號(hào)等，并顯示上述信號(hào)，然后將上述信號(hào)發(fā)送至微處理器11。驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)裝置14用于將PffM發(fā)波裝置12生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離、放大、添加硬件保護(hù)、死區(qū)時(shí)間后驅(qū)動(dòng)功率模塊；當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，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(hào)等參數(shù)，并通過(guò)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(shí)，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(jì)算出力矩電流(或是有功功率)，供功率平衡計(jì)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(hào)、頻率給定控制信號(hào)、力矩電流(或是有功功率)、當(dāng)前頻率等變量通過(guò)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(gè)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(gè)載波周期輸出頻率，并生成載波周期、導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)等波形信號(hào)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(hào)處理為PffM波形發(fā)送給功率模塊，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行在某一頻率，通過(guò)控制各臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速的差別來(lái)動(dòng)態(tài)控制各臺(tái)間功率分配均衡，保證多臺(tái)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(gè)主變頻控制子系統(tǒng)1#和三個(gè)從變頻控制子系統(tǒng)2#、3#、4#。為了清楚說(shuō)明多個(gè)通訊裝置13的通信過(guò)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(gè)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(gè)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(gè)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