一种多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法技术

本发明专利技术公开了一种多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法，包括：获取逆变器在VF控制或矢量控制时的功率分配电流i

A droop method of inverter for load sharing under multiple drives and one drive

【技术实现步骤摘要】
一种多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法
本专利技术涉及电气设备
，特别是涉及一种多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法。
技术介绍
逆变器广泛应用于工程机械传动领域，例如：石油钻井、隧道施工等，大型传动设备必须具备超大功率的驱动电机驱动。由于受条件限制，很多情况都会采用多台电机驱动同一主轴运行，多台电机的输出轴之间采用机械直接与主轴硬连接，参阅图1，主传动轴5由多台电机1拖动，每台电机1连接有用于控制电机转速的逆变器2，每台电机1通过加减速齿轮箱3与主传动轴5传动连接，当然，主传动轴5还通过加减速齿轮箱3传动连接有被拖动的设备4，被拖动的设备4如吊机、泥浆泵等。多台电机驱动同一主轴运行时，在输出同一速度时，由于机械差异和其他原因，很可能导致每台电机的输出功率存在较大差异，甚至有些电机会存在发电现象。多拖一工程传动中，为了避免各电机出现较大的功率偏差和电机拖电机出现发电现象，这就使得逆变设备对功率均衡处理提出了要求。目前，多拖一传动领域应用上，连接于各电机上的逆变器采取的功率均衡方式时需要硬件互联，例如通信互联或高速脉冲和数字端口互联，由于进行数据交互，增加了系统的复杂性和成本，使得需调节较多参数，增大了系统调试难度。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法，应用于工程传动多台电机拖动同一主轴时，进行功率均衡处理，无需设备间互联，系统得以简化，且调节参数少。本专利技术提供的一种多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法，包括以下步骤：S1，获取逆变器在VF控制或矢量控制时的功率分配电流iP；S2，将功率分配电流iP与下垂率通过下垂算法得到Fdroop1，并将Fdroop1经N阶滤波得到下垂频率Fdroop，所述下垂率为输入的可调参数；S3，将给逆变器的定频率Fgive减去下垂频率Fdroop得到逆变器的输出频率Fout，所述输出功率Fout用于输出给与所述逆变器对应连接的电机。作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述步骤S1中获取逆变器在VF控制或矢量控制时的功率分配电流iP，具体包括：当逆变器在VF控制时，通过电流霍尔采样采集逆变器输出的U，V，W相电流iu，iv，iw，将采集的电流经Clark变换得到两相电流iα，iβ，并将得到的两相电流经过矢量旋转变换到iM，iT，则功率分配电流iP＝iT；当逆变器在矢量控制时，获取逆变器基于速度环ASR的输出电流iT*，则功率分配电流iP＝iT*。作为本专利技术的进一步优选技术方案，逆变器输出的U，V，W相电流iu，iv，iw经Clark变换得到两相电流iα，iβ的计算公式如下：作为本专利技术的进一步优选技术方案，两相电流iα，iβ经矢量旋转变换到iM，iT的计算公式如下：作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述步骤S2中，下垂算法的计算公式为：Fdroop1＝iP*下垂率；其中，下垂率为可调参数。作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述步骤S2中，Fdroop1经N阶滤波得到下垂频率Fdroop的计算公式为：Fdroop＝Fdroop+(Fdroop1-Fdroop)>>N；其中，Fdroop1经下垂算法所得，N为滤波阶数。作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述步骤S3中，输出频率Fout的计算公式为：Fout＝Fgive-Fdroop；其中，Fgive为逆变器输出的给定频率，Fdroop为下垂频率。本专利技术的多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法，通过采用上述技术方案，具有以下有益效果：1)、采用本专利技术的逆变器下垂方法，无需各逆变器间的互联，使得系统得以简化；2)、本专利技术中，在电流霍尔采样环节，由于逆变器原本就具备电流采样霍尔，无需新增硬件，减少了设备成本；3)、采用本专利技术的逆变器下垂方法，逆变器可根据电流大小和下垂率(唯一的设置参数)，可计算下垂程度，调整电机输出频率，从而实现功率均衡，电机无发电现象，维持母线电压稳定不过压。附图说明图1为多台电机拖动同一主轴的系统框图；图2为多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法的流程图。图中：1、电机，2、逆变器，3、加减速齿轮箱，4、被拖动的设备，5、主传动轴。本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。多拖一的结构框图参阅图1所示，主传动轴5由多台电机1拖动，每台电机1连接有用于控制电机转速的逆变器2，每台电机1通过加减速齿轮箱3与主传动轴5传动连接，当然，主传动轴5还通过加减速齿轮箱3传动连接有被拖动的设备4，被拖动的设备4如吊机、泥浆泵等。为了避免多台电机驱动同一主轴运行(简称多拖一)时，因机械差异和其他原因，很可能因每台电机的输出功率存在较大差异，而有些电机出现发电现象，本专利技术提出了一种多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：步骤S1，获取逆变器在VF控制或矢量控制时的功率分配电流iP；具体实施中，逆变器可通过VF控制或矢量控制以对电机转速控制，其电机可为永磁同步电机或异步电机，而矢量控制是可为开环矢量或闭环矢量，具体可根据实际设备及应用环境进行选择。当逆变器在VF控制时，通过电流霍尔采样采集逆变器输出的U，V，W相电流iu，iv，iw，将采集的电流经Clark变换得到两相电流iα，iβ，并将得到的两相电流经过矢量旋转变换到iM，iT，则功率分配电流iP＝iT；当逆变器在矢量控制时，获取逆变器基于速度环ASR的输出电流iT*，则功率分配电流iP＝iT*。其中，逆变器输出的U，V，W相电流iu，iv，iw经Clark变换得到两相电流iα，iβ的计算公式如下：两相电流iα，iβ经矢量旋转变换到iM，iT的计算公式如下：步骤S2，将功率分配电流iP与下垂率通过下垂算法得到Fdroop1，并将Fdroop1经N阶滤波得到下垂频率Fdroop，所述下垂率为输入的可调参数；具体实施中，步骤S2中，下垂算法的计算公式为：Fdroop1＝iP*下垂率；其中，下垂率为可调参数，下垂率的设置依据，是在保证母线压接近的情况下，使电机输出力矩偏差小于5％，则下垂率越好。具体实施中，步骤S2中，Fdroop1经N阶滤波得到下垂频率Fdroop的计算公式为：Fdroop＝Fdroop+(Fdroop1-Fdroop)>>N；其中，Fdroop1经下垂算法所得，N为滤波阶数。...

【技术保护点】
1.一种多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，获取逆变器在VF控制或矢量控制时的功率分配电流i

【技术特征摘要】
1.一种多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，获取逆变器在VF控制或矢量控制时的功率分配电流iP；
S2，将功率分配电流iP与下垂率通过下垂算法得到Fdroop1，并将Fdroop1经N阶滤波得到下垂频率Fdroop，所述下垂率为输入的可调参数；
S3，将给逆变器的定频率Fgive减去下垂频率Fdroop得到逆变器的输出频率Fout，所述输出功率Fout用于输出给与所述逆变器对应连接的电机。


2.根据权利要求1所述的多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法，其特征在于，所述步骤S1中获取逆变器在VF控制或矢量控制时的功率分配电流iP，具体包括：
当逆变器在VF控制时，通过电流霍尔采样采集逆变器输出的U，V，W相电流iu，iv，iw，将采集的电流经Clark变换得到两相电流iα，iβ，并将得到的两相电流经过矢量旋转变换到iM，iT，则功率分配电流iP＝iT；
当逆变器在矢量控制时，获取逆变器基于速度环ASR的输出电流iT*，则功率分配电流iP＝iT*。


3.根据权利要求2所述的多拖一传动下实现均载的逆变器下垂方法，其特征在于，所述逆变器输出的U，V，W相电流iu，iv，iw经Clark变换得到两相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李希，朱伟进，
申请(专利权)人：湖南沃森电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43