驱动并联水泵电机的脉冲调制方法技术

本发明专利技术公开了驱动并联水泵电机的脉冲调制方法，通过将每个水泵电机对应的励磁电流分量矢量利用矢量和最小化算法计算得出每个励磁电流分量矢量之间的夹角，使得矢量和最小化，大大降低了直流脉动电流，使得直流母线上的缓冲电容的总容值减少，降低了成本，而且缓冲电容的发热损耗降低，使得整个系统的运行效率提高，能对多台水泵电机进行协同调速控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脉冲调制方法，具体涉及驱动并联水泵电机的脉冲调制方法。
技术介绍
传统上的供水方式有三种：第一种为泵组直接供水；第二种为水塔、高位水箱供水；第三种为气压罐供水；而长期以来，人们都致力于更优越的供水系统的探索，变频调速水泵系统便是这理想系统之一。但是如今目前的泵组直接供水方式为多泵并联恒压供水系统，采用一台可编程序控制器来控制一台水泵调速，其它泵则恒速运行；但是在大多数运行工况下（例如流量小的时候），系统的整体运行效率十分低，造成浪费；即使在个别多泵调速运行的情况下，由于采用通用变频器技术，无法进行通用多频器调制同步来实现效率优化运行，导致直流母线上需要安装过多的缓冲电容，发热损耗大，成本高。
技术实现思路
本专利技术目的是为了对多台水泵电机进行协同调速控制，减小注入公共直流母线的谐波电流，降低直流母线上电容的发热损耗的驱动并联水泵电机的脉冲调制方法。本专利技术通过以下技术方案实现：驱动并联水泵电机的脉冲调制方法，水泵电机调速控制系统的控制模块通过直流母线供电，直流母线上设置若干缓冲电容，控制模块连接k个水泵电机，k大于等于2，水泵电机为交流电动机，水泵电机的相数可以相同也可以不同，步骤如下：A）控制模块对k台水泵电机进行矢量控制，设定每个水泵电机的励磁电流分量，得到k个励磁电流分量的矢量；B）控制模块利用矢量和最小化算法在线计算出每个励磁电流分量矢量之间的夹角；C）控制模块将对每个水泵电机的励磁电流进行矢量控制，使得k个矢量的矢量和为0，降低了直流脉动电流。所述步骤B中，控制模块利用矢量和最小化算法计算出每个励磁电流分量矢量之间的夹角可以离线计算；所述水泵电机调速控制系统可通过直流母线实现多级并联运行。本专利技术通过将每个水泵电机对应的励磁电流分量矢量利用矢量和最小化算法计算得出每个励磁电流分量之间的夹角，使得矢量和最小化，大大降低了直流脉动电流，使得直流母线上的缓冲电容的总容值减少，降低了成本，而且缓冲电容的发热损耗降低，使得整个系统的运行效率提高，能对多台水泵电机进行协同调速控制。本专利技术的有益之处在于：1）能对多台水泵电机进行协同调速控制，提升了整个系统的运行效率；2）使得直流母线上的缓冲电容的总容值减少，导致需要的缓冲电容数量减少，装置成本降低；3）将使缓冲电容的发热损耗降低，系统运行效率提升。附图说明图1为本专利技术水泵电机调速控制系统的框示图。图2为水泵电机励磁电流分量的矢量图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式，对本专利技术作进一步描述。见图1至图2，驱动并联水泵电机的脉冲调制方法，水泵电机调速控制系统的控制模块通过直流母线供电，直流母线上设置若干缓冲电容，控制模块连接k个水泵电机，k大于等于2，每个水泵电机为交流电动机，水泵电机相数可以相同，例如都是三相电机；每个水泵步电机相数也可以不同，例如有三相电机和两相电机；步骤如下：A）控制模块对k台水泵电机进行矢量控制，设定每个水泵电机的励磁电流分量，得到k个励磁电流分量的矢量；B）控制模块利用矢量和最小化算法在线计算出每个励磁电流分量矢量之间的夹角；C）控制模块将对每个水泵电机的励磁电流进行矢量控制，使得k个矢量的矢量和为0，降低了直流脉动电流。所述步骤B中，控制模块利用矢量和最小化算法计算出每个励磁电流分量矢量之间的夹角可以离线计算；所述水泵电机调速控制系统可通过直流母线实现多级并联运行。本实施方式中，控制模块连接k个水泵电机，每个水泵电机为交流电动机，k小于等于10。本实施方式中，若是对k个水泵电机进行矢量控制，则对应的水泵电机的励磁电流分量分别为Id1、Id2、Id3、Id4……Idk；这些励磁电流分量需要在矢量空间内满足矢量和的模最小；若各个矢量的模相等，即各个水泵电机的种类、功率和电压等级一样，那么各个励磁电流分量之间的夹角就为360/k度，因此就能使得k个矢量的矢量和为0.本实施方式中，若各个矢量的模不相等，则采用矢量和最小化算法，在线或者是离线计算得出每个励磁电流分量之间的夹角，总共有k个励磁电流分量就有k个夹角就会有k个矢量，控制模块通过内部程序控制每个励磁电流矢量之间的夹角，使得k个矢量的矢量和最小，甚至为0，这样就能保证直流脉动电流大大降低，使得使得直流母线上的缓冲电容的总容值减少，降低了成本，而且缓冲电容的发热损耗降低，使得整个系统的运行效率提高，能对多台水泵电机进行协同调速控制，实现效率优化运行。本实施方式中，本方法不仅适用于多台泵串—并联的调速系统，也适用于多台风机串—并联的调速系统；还能适用多组多台泵/风机并联运行调速系统，若3组泵公用直流母线系统，第一组为3个2kw泵，第二组为3个5kw泵，第三组为3个10kw泵，采用集中控制器，3组就能独立实现调速控制，然后就能实现上一级的专利控制。本专利技术的保护范围包括但不限于以上实施方式，本专利技术的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
驱动并联水泵电机的脉冲调制方法，水泵电机调速控制系统的控制模块通过直流母线供电，直流母线上设置若干缓冲电容，控制模块连接k个水泵电机，k大于等于2，其特征在于步骤如下：A）控制模块对k台水泵电机进行矢量控制，设定每个水泵电机的励磁电流分量，得到k个励磁电流分量的矢量；B）控制模块利用矢量和最小化算法在线计算出每个励磁电流分量矢量之间的夹角；C）控制模块将对每个水泵电机的励磁电流进行矢量控制，使得k个矢量的矢量和为0，降低了直流脉动电流。

【技术特征摘要】
1.驱动并联水泵电机的脉冲调制方法，水泵电机调速控制系统的控制模块通过直流母线供电，直流母线上设置若干缓冲电容，控制模块连接k个水泵电机，k大于等于2，其特征在于步骤如下：
A）控制模块对k台水泵电机进行矢量控制，设定每个水泵电机的励磁电流分量，得到k个励磁电流分量的矢量；
B）控制模块利用矢量和最小化算法在线计算出每个励磁电流分量矢量之间的夹角；
C）控制模块将对每个水...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟颂，牟介刚，
申请(专利权)人：宁波九荣环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33