一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路制造技术

技术编号:41257375 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:16
本技术为一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,包括工频回路和变频回路,所述的工频回路设有工频回路采样装置,所述变频回路上的变频器通过采样信号线连接工频回路采样装置,以获取工频回路上的工频电动机的实时运行数据,并根据获得的采样信号,通过输出电压幅值及频率的调节来调整变频回路上的变频电动机运行状态,实现对两台电动机的协同运行控制,所述的工频电动机和变频电动机之间相互独立,可分别驱动各自的负载设备也可通过联轴器、离合器等连接机构机械耦合后协同驱动同一台负载设备。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电气设备控制电路,特别是公开一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,属于变频器电气控制。


技术介绍

1、随着工业的高速发展,工业控制系统日益发展与成熟,变频器在各种工控系统中得到了广泛运用,特别是在生产中经常会遇到双电动机的传动系统,双电动机传动是指一个生产机械或在一个工艺区段中有两台电动机同步运行,出于功率以及机械等方面的考虑,两台电动机的运行彼此之间存在一定的约束关系,要求两台电动机协同驱动负载。目前的生产工艺中,采用变频器实现两台电动机协同运行控制的方法主要有以下两种:

2、一、使用两台变频器分别驱动两台电动机,两台变频器经通讯交互进行协同控制;

3、二、采用一台较大功率的变频器同时驱动两台电动机,实现两台电动机的同驱动控制。

4、上述采用变频器驱动两台电动机协同运行的方案中,方案一需要两台变频器,方案二则需要一台较大功率的变频器,且无法有效解决由于两台电动机的参数差异带来的功率不平衡问题。结合具体生产工艺要求,考虑部分应用现场基本不需要对电动机进行调速,使用两台变频器的目的仅仅是为了实现软启动及两台电动机的功率平衡,而现有技术中两台电动机需要使用两台变频器分别驱动或采用一台大功率变频器同时驱动的方案,均增加了变频设备的投入成本。

5、目前,现有技术中授权公告号为cn217388568u的专利申请文献公开了一种实现多台同步电动机功率平衡的控制电路,其实现了通过n台变频器控制n+1台电动机,但在其具体方案中,所述的n+1台电动机之间需要有机械耦合元件连接,在两台电动机之间为独立无连接关系时,现有技术尚无法解决两电动机的协同运行控制问题。


技术实现思路

1、本技术的目的是解决现有技术存在的问题,设计一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,仅采用一台变频器,先通过工频回路采样装置获取工频电动机的实时运行数据,再通过调节变频器的输出电压幅值以及频率来调节变频电动机的运行状态,无论两电动机之间有无物理连接关系,均可实现双电动机的协同控制,且变频器的额定功率仅需要匹配对应的变频电动机的额定功率即可,减少了工业控制系统中变频器设备的投入成本。

2、本技术是这样实现的:一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述的电路包括工频回路和变频回路,所述的工频回路包括与电网母线依次电路连接的工频回路采样装置vas 、开关qfs和一台工频电动机ms ,所述的变频回路包括与电网母线依次电路连接的开关qf、一台变频器vfd 和一台变频电动机m ,通过所述的工频电动机ms 与变频电动机m 带动负载设备运行工作,所述的变频器vfd 通过采样信号线连接用于获取工频电动机ms 的实时运行数据的工频回路采样装置vas,并根据获得的采样信号,通过输出电压幅值及频率的调节来调整变频电动机m 运行状态,实现对两台电动机的协同运行控制。

3、所述工频回路采样装置的采样信号包括电压采样信号和电流采样信号,所述采样信号线的采样信号为电压及电流采样模拟量信号或包含工频回路电压、电流、功率、频率信息的数字量信号。

4、进一步的,所述变频器vfd 的输出端设有两路,一路顺序设有用于同步切换的电抗器和开关kms电路连接至工频电动机ms ,实现变频器vfd 对工频电动机ms的软启动,另一路在设置开关km后电路连接至变频电动机m ,所述的开关km和开关kms分别采用断路器或接触器。

5、所述工频电动机ms 及变频电动机m 经各自相应的联轴器分别驱动各自的负载设备,或者两电动机通过包括联轴器、离合器、齿轮箱、传动皮带的机械耦合连接机构连接后再共同驱动同一负载设备。在启动过程中,所述的联轴器、离合器、齿轮箱、传动皮带处于分离状态,两电动机在机械连接结构上相应处于分离状态,在工频电动机ms完成启动后,所述的联轴器、离合器、齿轮箱、传动皮带为机械耦合连接状态,共同驱动同一负载设备。

6、所述的开关qfs和开关qf分别采用断路器或接触器。

7、所述的工频电动机和变频电动机在交流异步电动机、交流励磁同步电动机及交流永磁同步电动机中选择同一种或任意两种。

8、为工频电动机ms 和变频器vfd 供电的所述电网母线为同一条电网母线或两条不同的电网母线。

9、工频电机不需要用变频器进行启动时,工频回路采样装置vas也可以设在开关qfs与工频电动机之间。

10、本技术的有益效果是:本技术仅采用一台变频器,先通过工频回路采样装置获取工频电动机的实时运行数据,再通过调节变频器的输出电压幅值以及频率来调节变频电动机的运行状态,通过一台变频器实现两台电动机的负载均衡,实现双电动机协同运行控制,与现有技术相比,且本技术的协同控制不依赖于两台电动机之间的机械耦合特性,在两台电动机之间为独立无连接关系时仍可实现对双电动机的协同运行控制,减少了变频器设备的成本投入与维护工作量。本技术既可应用于工频电动机和变频电动机之间相互独立运行,分别驱动各自的负载设备的场合,也可应用于通过联轴器等连接机构耦合后的工频电动机和变频电动机协同驱动同一台负载设备的场合。以双驱磨机传动系统为例,可以节省一台变频器的投资。

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【技术保护点】

1.一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述的电路包括工频回路和变频回路,所述的工频回路包括与电网母线依次电路连接的工频回路采样装置VAS 、开关QFs和一台工频电动机Ms ,所述的变频回路包括与电网母线依次电路连接的开关QF、一台变频器VFD 和一台变频电动机M ,通过所述的工频电动机Ms 与变频电动机M 带动负载设备运行工作,所述的变频器VFD 通过采样信号线连接用于获取工频电动机Ms 的实时运行数据的工频回路采样装置VAS ,并根据获得的采样信号,通过输出电压幅值及频率的调节来调整变频电动机M 运行状态,实现对两台电动机的协同运行控制。

2.根据权利要求 1 所述的一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述变频器VFD 的输出端设有两路,一路顺序设有用于同步切换的电抗器和开关KMs电路连接至工频电动机Ms ,另一路在设置开关KM后电路连接至变频电动机M ,所述的开关KM和开关KMs分别采用断路器或接触器。

3.根据权利要求 1 所述的一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述工频回路采样装置的采样信号包括电压采样信号和电流采样信号,所述采样信号线的采样信号为电压及电流采样模拟量信号或包含工频回路电压、电流、功率、频率信息的数字量信号。

4.根据权利要求 1 或2所述的一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述工频电动机Ms 及变频电动机M 经各自相应的联轴器分别驱动各自的负载设备,或者两电动机通过包括联轴器、离合器、齿轮箱、传动皮带的机械耦合连接机构连接后再共同驱动同一负载设备,在启动过程中,所述的联轴器、离合器、齿轮箱、传动皮带处于分离状态,两电动机在机械连接结构上相应处于分离状态,在工频电动机Ms完成启动后,所述的联轴器、离合器、齿轮箱、传动皮带为机械耦合连接状态,共同驱动同一负载设备。

5.根据权利要求 1 所述的一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述的开关QFs和开关QF分别采用断路器或接触器。

6.根据权利要求 1或2所述的一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述的工频电动机和变频电动机在交流异步电动机、交流励磁同步电动机及交流永磁同步电动机中选择同一种或任意两种。

7.根据权利要求 1 所述的一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:为工频电动机Ms 和变频器VFD 供电的所述电网母线为同一条电网母线或两条不同的电网母线。

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【技术特征摘要】

1.一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述的电路包括工频回路和变频回路,所述的工频回路包括与电网母线依次电路连接的工频回路采样装置vas 、开关qfs和一台工频电动机ms ,所述的变频回路包括与电网母线依次电路连接的开关qf、一台变频器vfd 和一台变频电动机m ,通过所述的工频电动机ms 与变频电动机m 带动负载设备运行工作,所述的变频器vfd 通过采样信号线连接用于获取工频电动机ms 的实时运行数据的工频回路采样装置vas ,并根据获得的采样信号,通过输出电压幅值及频率的调节来调整变频电动机m 运行状态,实现对两台电动机的协同运行控制。

2.根据权利要求 1 所述的一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述变频器vfd 的输出端设有两路,一路顺序设有用于同步切换的电抗器和开关kms电路连接至工频电动机ms ,另一路在设置开关km后电路连接至变频电动机m ,所述的开关km和开关kms分别采用断路器或接触器。

3.根据权利要求 1 所述的一种采用一台变频器带动双电动机协同运行的电路,其特征在于:所述工频回路采样装置的采样信号包括电压采样信号和电流采样信号,所述采样信号线的采样信号为电压及电流采样模拟量信号或包含工...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜琼王永红竺伟
申请(专利权)人:上海能传电气有限公司
类型:新型
国别省市:

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