一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法技术

本发明专利技术提供一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法，涉及永磁调速技术领域。该方法首先采集恒转矩多机驱动系统中各台电动机的运行电流，并计算各台电动机的电流平均值；并计算恒转矩多机驱动系统的实时不平衡度；根据恒转矩多机驱动系统的实时不平衡度及各电动机的电流，判断系统是否平衡；当系统不平衡时，对电流平均值最大的电动机连接的永磁调速装置的气隙进行调节，每次调节后再判断系统是否平衡，若平衡则停止调节，否则重复该过程，直至系统平衡。该方法实现多电动机功率平衡控制，克服长距离运输时电动机出力不均、互为负载的难题。为负载的难题。为负载的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法


[0001]本专利技术涉及永磁调速
，尤其涉及一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法。

技术介绍

[0002]随着我国工业现代化的不断发展，带式输送、刮板输送机等恒扭矩装备得到了广泛的使用。同时，大功率皮带机等恒转矩设备面对大运量、长距离运输情况时，单机驱动难以满足要求，多机驱动应用逐渐增多。多机驱动时由于运量及安装位置不同，电动机输出功率不平衡，导致皮带张紧程度不均，造成皮带及滚筒磨损、电动机过载损坏。一般是由以下一些原因造成：
[0003]1、输送带受力引起的弹性伸长：
[0004]当输送带的弹性伸长率Δε(与滚动驱动力、带宽和弹性模量有关)越大时，电动机不平衡度越大；
[0005]2、驱动装置机械外特性不同：
[0006]外特性不一致时，硬度高的超载运行，硬度低的轻载运行；
[0007]3、驱动皮带机的两个滚筒直径的实际值不同：
[0008]当2#滚筒直径与1#滚筒直径的偏差率λ大于0时，电动机不平衡度变化规律与输送带的弹性伸长率Δε一致；当λ小于0时，电动机不平衡度变化规律与Δε相反。
[0009]在当前的大功率皮带机等恒转矩设备应用中，一般都使用变频调速装置来实现多机功率平衡。但是，变频调速装置也存在以下很多缺点：
[0010]1、变频调速装置造价较高；
[0011]2、变频调速装置产生谐波对电网影响很大，造成其他设备出现故障或损坏；
[0012]3、变频调速装置故障率高，在散热条件差、接地系统不良或者粉尘大的场合，变频调速装置的IGBT很容易损坏。
[0013]永磁调速装置采用非接触式磁力传动，无谐波干扰，不产生电应力，不损害电动机轴承；且为纯机械结构，无需介质，冷却系统采用自然风冷却而非传统设备的液体冷却，应用于恒扭矩式负载时，整机结构简单，传动效率高，运行十分可靠。

技术实现思路

[0014]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法，实现多电动机功率平衡控制。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法，通过调节永磁体与铜盘气隙精确控制转速及扭矩，采用多机功率平衡控制策略，实时监测反馈恒转矩多机驱动系统中多机电流并整定各电流之间的关系通过实时调节永磁调速装置的气隙，实现多电动机功率平衡控制。
[0016]优选地，所述恒转矩多机驱动系统包括恒转矩负载装备、多台电动机、与各电动机
连接的永磁调速装置、与永磁调速装置的电动执行机构、控制器以及收转速传感器、温度传感器和电流传感器；电动执行机构与控制器连接；控制器接收转速传感器、温度传感器以及电流传感器采集的转速、温度及电流数据。
[0017]优选地，所述控制方法具体包括以下步骤：
[0018]步骤S1、采集恒转矩多机驱动系统中各台电动机的运行电流，并计算各台电动机的电流平均值；
[0019]步骤S2、计算恒转矩多机驱动系统的实时不平衡度；
[0020]步骤S3、根据恒转矩多机驱动系统的实时不平衡度及各电动机的电流，判断系统是否平衡；
[0021]当系统不平衡时，对电流平均值最大的电动机连接的永磁调速装置的气隙进行调节，每次调节后再判断系统是否平衡，若平衡则停止调节，否则重复该过程，直至系统平衡。
[0022]优选地，所述恒转矩多机驱动系统实时不平衡度的计算如下公式所示：
[0023]P1(％)＝(Imax
‑
Imin)/Imax*100％；
[0024]其中，Imax和Imin分别为各台电动机的电流平均值的最大值Imax和最小值Imin。
[0025]优选地，所述根据恒转矩多机驱动系统的实时不平衡度及各电动机的电流，判断系统是否处于平衡状态的具体方法为：
[0026]计算系统实时不平衡度P1与预设的系统允许不平衡度P0之间的关系，当P1>P0，并且只要有一台电动机的实时电流大于80％的电动机额定电流IN，则判断系统不平衡。
[0027]优选地，所述对电流平均值最大的电动机连接的永磁调速装置的气隙进行调节的具体方法为：
[0028]通过控制电动执行机构来调节永磁调速装置的气隙一次，调节的大小为设置步长B0；
[0029]等待m秒钟，待各台电动机的电流值平稳后，重新计算系统实时不平衡度P1与允许不平衡度P0之间的关系，并按设置步长持续调节永磁调速装置的气隙，直至P1>P0且Imax>80％IN条件不再满足，则停止调节永磁调速装置的气隙。
[0030]优选地，所述恒转矩多机驱动系统的控制器包括人机界面，实现人机交互，用于设置系统允许不平衡度P0、每次调节时的步长B0及电动机额定电流IN，并实时显示转速、温度及电流数据。
[0031]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术提供的一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法，进行多机功率平衡调速控制后，各台电动机电流的不平衡度明显减小，实现多电动机功率平衡控制，克服长距离运输时电动机出力不均、互为负载的难题，如带式输送机等恒转矩负载为例，可避免电动机断轴、滚筒磨损、皮带断裂等问题，保障恒转矩负载设备安全运行，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例提供的恒转矩多机驱动系统的动力系统图；
[0033]图2为本专利技术实施例提供的恒转矩多机驱动系统的控制系统图；
[0034]图3为本专利技术实施例提供的一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法的流程图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0036]本实施例，采用本专利技术的恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法对某恒转矩多机驱动系统进行控制。
[0037]本实例中，恒转矩多机驱动系统如图1、2所示，包括恒转矩负载装备、多台电动机、与各电动机连接的永磁调速装置、与永磁调速装置的电动执行机构、控制器以及收转速传感器、温度传感器和电流传感器；电动执行机构与控制器连接；控制器包括人机界面，并接收转速传感器、温度传感器以及电流传感器采集的转速、温度及电流数据。
[0038]本实施例中，一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法，如图3所示，包括以下步骤：
[0039]步骤1、电动机及永磁调速装置起动，正常运行；
[0040]步骤2、通过电流传感器采集各台电动机的运行电流，送至控制器，控制器计算出各台电动机的电流平均值I1、I2......I
n
，其中，n为电动机的台数，并计算出各台电动机的电流平均值的最大值Imax和最小值Imin(I的单位为A)；
[0041]步骤3、操作人员在控制器的人机界面上，分别设置系统允许不平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法，其特征在于：通过调节永磁体与铜盘气隙精确控制转速及扭矩，采用多机功率平衡控制策略，实时监测反馈恒转矩多机驱动系统中多机电流并整定各电流之间的关系通过实时调节永磁调速装置的气隙，实现多电动机功率平衡控制。2.根据权利要求1所述的一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法，其特征在于：所述恒转矩多机驱动系统包括恒转矩负载装备、多台电动机、与各电动机连接的永磁调速装置、与永磁调速装置的电动执行机构、控制器以及收转速传感器、温度传感器和电流传感器；电动执行机构与控制器连接，控制器接收转速传感器、温度传感器以及电流传感器采集的转速、温度及电流数据。3.根据权利要求1所述的一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法，其特征在于：所述控制方法具体包括以下步骤：步骤S1、采集恒转矩多机驱动系统中各台电动机的运行电流，并计算各台电动机的电流平均值；步骤S2、计算恒转矩多机驱动系统的实时不平衡度；步骤S3、根据恒转矩多机驱动系统的实时不平衡度及各电动机的电流，判断系统是否平衡；当系统不平衡时，对电流平均值最大的电动机连接的永磁调速装置的气隙进行调节，每次调节后再判断系统是否平衡，若平衡则停止调节，否则重复该过程，直至系统平衡。4.根据权利要求3所述的一种恒转矩负载多机功率平衡永磁调速控制方法，其特征在于：所述恒转矩多机驱动系统实时不平衡度的计算如下公式所示：P1(％)＝(Imax...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，许国峰，刘佳，姜宇，鲍东旭，谢深，杨枭，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：