一种多直流电机反向串联控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多直流电机反向串联控制系统及方法，2*(n+1)个IGBT模块采用两两串联的方式组成n+1桥臂并联在直流电源的正负极，反向串联的n个直流电机分别串联n+1桥臂，n个直流电机依次经速度传感器、电流传感器和速度调节模块后分别经两级PI控制器与参考电压合成器连接，参考电压合成器经PWM脉冲生成单元与n+1相逆变器连接，n+1相逆变器分别经电流调节模块和一级PI控制器与参考电压合成器连接，通过参考电压合成器连接至PWM脉冲生成单元，由PWM脉冲生成单元产生的脉冲控制信号控制2*(n+1)个IGBT模块的通断驱动n个直流电机运行。本发明专利技术能够让n个电机进行四象限运行，能够改变电机的运转方向、运转速度并且能够将电机回馈系统的能量送回电网，减少能量的消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种多直流电机反向串联控制系统及方法
本专利技术属于电机控制
，具体涉及一种多直流电机反向串联控制系统及方法。
技术介绍
电机速度控制技术在自动化控制领域应用相当广泛，随着现代化步伐得加快，人们得生活水平在不断提高，以至于对自动化的需求与标准也在不断地提高，这使得直流电机控制的应用领域进一步加大。例如，军事和宇航方面的雷达无线，惯性导航，卫星姿态，飞船光电池对太阳的跟踪等控制；工业方面的专用加工设备，数控机床，智能机器人；计算机外围设备和办公设备中的各种磁盘驱动器，各种光盘驱动器，绘图仪，扫描仪，复印机等设备的控制。电机控制技术的发展得力于微电子技术，电力电子技术，传感器技术，永磁材料技术，微机应用技术得最新发展成就。在当代，脉宽调制技术(PWM)和变频调制技术已经成为电机控制的主流技术。电机控制技术的发展方向正在朝着高效率，高精度，高性能，低成本得方向不断进展。此时，在现有的控制技术中，如果要对多个电机进行控制，单象限运行只能工作在电动状态，对能量得消耗程度较大，在运行过程共不能能量转化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多直流电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多直流电机反向串联控制系统，其特征在于，包括n个反向串联的直流电机、n+1相逆变器和直流电源，n+1相逆变器包括2*(n+1)个IGBT模块，2*(n+1)个IGBT模块采用两两串联的方式组成n+1桥臂并联在直流电源的正负极，反向串联的n个直流电机分别串联n+1桥臂，n个直流电机依次经速度传感器、电流传感器和速度调节模块后分别经两级PI控制器与参考电压合成器连接，参考电压合成器经PWM脉冲生成单元与n+1相逆变器输入端连接，n+1相逆变器输出端分别与n个直流电机和电流调节模块连接，电流调节模块经一级PI控制器与参考电压合成器连接，通过参考电压合成器连接至PWM脉冲生成单元，由PWM脉冲...

【技术特征摘要】
1.一种多直流电机反向串联控制系统，其特征在于，包括n个反向串联的直流电机、n+1相逆变器和直流电源，n+1相逆变器包括2*(n+1)个IGBT模块，2*(n+1)个IGBT模块采用两两串联的方式组成n+1桥臂并联在直流电源的正负极，反向串联的n个直流电机分别串联n+1桥臂，n个直流电机依次经速度传感器、电流传感器和速度调节模块后分别经两级PI控制器与参考电压合成器连接，参考电压合成器经PWM脉冲生成单元与n+1相逆变器输入端连接，n+1相逆变器输出端分别与n个直流电机和电流调节模块连接，电流调节模块经一级PI控制器与参考电压合成器连接，通过参考电压合成器连接至PWM脉冲生成单元，由PWM脉冲生成单元产生的脉冲控制信号控制2*(n+1)个IGBT模块的通断驱动n个直流电机运行。2.根据权利要求1所述的一种多直流电机反向串联控制系统，其特征在于，IGBT模块包括双极型晶体管芯片和二极管芯片，n+1桥臂具体为：第一桥臂由双极型晶体管芯片T1、T2以及并联在其上的二极管芯片D1、D2组成，第二桥臂由双极型晶体管芯片T3、T4以及并联在其上的二极管芯片D3、D4组成，第三桥臂由双极型晶体管芯片T5、T6以及并联在其上的二极管芯片D5、D6组成，第n桥臂由双极型晶体管芯片T(2*n-1)、T(2*n)以及并联在其上的二极管芯片D(2*n-1)、D(2*n)组成。3.根据权利要求2所述的一种多直流电机反向串联控制系统，其特征在于，第一桥臂T1与T2的中点为节点1点，第二桥臂T3与T4的中点为节点2点，第三桥臂T5与T6的中点为节点3点……第n桥臂T(2*n-1)与T(2*n)的中点为节点n点，n个直流电机分别经过耦合电感元件耦合后负极同时连接到第n+1个桥臂中两个IGBT模块的中间节点处，直流电机A正极端口与节点1点相连，直流电机B正极端口与节点2点相连，直流电机C正极端口与节点3相连，直流电机n正极端口与节点(n-1)相连。4.一种利用权利要求1至3中任一项所述系统的控制方法，其特征在于，系统初始化后，利用霍尔测速传感器将n个电机的速度ω测量出来，然后与相应的参考速度输入在速度调节模块作用下得到n个速度误差ew1、ew2...ewn，速度误差在PI调节器的作用下得到相应的参考输入电流I1ref、I2ref…Inref，将测量得到的n个直流电机的测量电流I1、I2…In与参考电流I1ref、I2ref…Inref经过电流调节模块得到n个电流误差e1、e2…en，电流误差e1、e2…en在PI控制器的作用下得到n个参考电压值U1ref、U2ref…Unref，参考电压合成电路的作用是将获得的n个参考电压值Uref合成为n+1个合成电压U1r、U2r…Un+1.r，合成电压U1r、U2r…Un+1.r送入P...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海，贾骏，周熙炜，陈金平，司利云，巩建英，陈俊硕，龚贤武，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61