一種帶有功率平衡功能的變頻控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變頻器技術領域，特別是涉及一種帶有功率平衡功能的變頻控制系統。
【背景技術】
[0002]在大型的變頻運行系統中，包含多臺電機，每臺電機均有與其對應的變頻器。在實際應用中，經常出現多臺拖動系統共同拖動一臺負載的場合，此時需要通過變頻器控制各自的電機實現對一臺負載的拖動。現有技術中，變頻控制系統中的變頻器(一個主變頻器和多個從變頻器)之間的通信是獨立的，無法獲取系統內其他各機的運行數據，無法控制各機輸出頻率達到功率平衡，最終導致多臺拖動系統難以均衡出力，常出現一臺設備輕載甚至處于發電狀態，而其它設備過載的狀況。
[0003]由此可見，如何實現變頻控制系統中各變頻器功率平衡的目的，是本領域技術人員亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0004]本實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，用于實現變頻控制系統中各變頻器功率平衡的目的。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種帶有功率平衡功能的變頻控制系統，包括:主變頻控制子系統和至少一個從變頻控制子系統；
[0006]所述主變頻控制子系統或所述從變頻控制子系統均包括:
[0007]人機交互裝置；
[0008]與所述人機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發波裝置和通訊裝置；
[0010]與所述PffM發波裝置通信連接的驅動及檢測裝置；
[0011]所述通訊裝置包括接收電路和發送電路；
[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送電路連接；任意一個所述通訊裝置的發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、第一發送電路和第二發送電路；
[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送電路連接；
[0017]所述第一發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]優選地，所述第一接收電路、第二接收電路、第一發送電路和第二發送電路的傳輸介質均為光纖。
[0020]優選地，所述人機交互裝置具體為觸摸顯示屏。
[0021 ] 優選地，所述微處理器具體為數字信號處理器DSP。
[0022]優選地，所述PffM發波裝置包括基于現場可編程邏輯門陣列FPGA的電路或基于復雜可編程邏輯器件CPLD的電路。
[0023]優選地，所述驅動及檢測裝置包括:
[0024]功率模塊驅動電路、電壓檢測電路、電流檢測電路和溫度檢測電路。
[0025]本實用新型所提供的帶有功率平衡功能的變頻控制系統，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送電路連接；任意一個通訊裝置的發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的微處理器和從變頻控制子系統的微處理器均能夠獲得其它各變頻器的參數，最后PWM發波裝置將上述參數處理為PffM波形發送給功率模塊，以驅動電機運行在某一頻率，通過控制各臺電機轉速的差別來動態控制各臺間功率分配均衡，保證多臺電機力矩電流相同。由此可見，各通訊裝置之間采用環網通訊的方式能夠保證變頻控制系統中各子系統互相傳遞運行數據，從而控制各電機處于平衡的功率下工作。此外，當任意一臺從變頻器出現故障時，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用新型實施例，下面將對實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用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本實用新型提供的一種主變頻控制子系統的結構圖；
[0028]圖2為本實用新型提供的一種多個通訊裝置通信的結構圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護范圍。
[0030]本實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。
[0031]為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0032]帶有功率平衡功能的變頻控制系統，包括:主變頻控制子系統和至少一個從變頻控制子系統。圖1為本實用新型提供的一種主變頻控制子系統的結構圖。圖2為本實用新型提供的一種多個通訊裝置通信的結構圖。如圖1所示，主變頻控制子系統包括:
[0033]人機交互裝置10 ；
[0034]其中，人機交互裝置10具體為觸摸顯示屏。
[0035]與人機交互裝置10通信連接的微處理器11 ;
[0036]其中，微處理器11具體為數字信號處理器DSP。
[0037]與微處理器11通信連接的PffM發波裝置12和通訊裝置13 ;
[0038]其中，PffM發波裝置12包括基于現場可編程邏輯門陣列FPGA的電路或基于復雜可編程邏輯器件CPLD的電路。
[0039]與PffM發波裝置12通信連接的驅動及檢測裝置14 ；
[0040]其中，驅動及檢測裝置14包括:功率模塊驅動電路、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和發送電路Tl、T2。
[0042]本實用新型中的功率平衡功能體現在以下工作過程:
[0043]主變頻控制子系統的人機交互裝置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，然后將上述信號發送至微處理器11。驅動及檢測裝置14用于將PffM發波裝置12生成的驅動信號經過隔離、放大、添加硬件保護、死區時間后驅動功率模塊；當系統在運行時，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，并通過PWM發波裝置12發送至微處理器11。
[0044]在系統運行時，微處理器11根據直流母線上的輸出電流及內部參數計算出力矩電流(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現:
[0045]主變頻控制子系統的通訊裝置13將起停信號、頻率給定控制信號、力矩電流(或是有功功率)、當前頻率等變量通過圖2的硬線連接方式發送給與其相鄰的通訊裝置13。這樣主變頻控制子系統的微處理器11和所有的從變頻控制子系統的微處理器11均能夠獲取全部的運行數據，則每個微處理器11根據其它各變頻器的當前頻率、輸出力矩電流大小以及本機當前頻率、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、導通時長等波形信號發送至PWM發波裝置12。
[0046]PffM發波裝置12將上述波形信號處理為PffM波形發送給功率模塊，以驅動電機運行在某一頻率，通過控制各臺電機轉速的差別來動態控制各臺間功率分配均衡，保證多臺電機輸出力矩電流相同。
[0047]如圖2所示，帶有功率平衡功能的變頻控制系統中可以包括一個主變頻控制子系統1#和三個從變頻控制子系統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1#和從變頻控制子系統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2#的通訊裝置13和從變頻控制子系統4#的通訊裝置13)的發送電路T1、T2連接。從變頻控制子系統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1#的通訊裝置13和從變頻控制子系統3#的通訊裝置13)的發送電路T1、T2連接。從變頻控制子系統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2#的通訊裝置13和從變頻控制子系統4#的通訊裝置13)的發送電