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两台电机 通过变频器如何实现同步控制?

时间:2021-11-01 19:55:53

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两台电机 通过变频器如何实现同步控制?

两台变频器做主动控制,分别控制两台电机,要考虑精度,还要考虑控制的最终目标是什么,常见的是速度和力矩同步,从机当然是跟着主机跑的。如果控制目标是速度,档负载变重时候,主机速度变慢了,从机当然也会跟着自动变慢的,这样主从速度才会一致,满足控制目标,请关注:容济点火器

速度同步主从控制

变频器控制电机,在大部分场合应用,最终目标是要让电机的转速稳定在某个值。速度同步主从控制,是要让从机跟踪主机的速度,在主机速度变化的时候,从机速度也要自动变化,达到和主机速度一致或者达到主机速度的某个速度比值。

对于精度不高而且主从电机一样的场合,往往使用一个变频器来带动两条电机来实现,本质是给两台变频器一样的频率的电压,两台电机会基本保持速度一样,但是因为没有扭矩反馈,如果有一台电机瞬间碰上比较大的阻力,会造成这台电机速度下降,而另外一台电机继续保持原来速度,瞬间会失去同步的可能。

样在精度要求不高情况下,如果两个电机的功率规格不一样,可以使用两台变频器分别对两个电机速度控制,很多变频器会有当前频率(或者速度)输出模拟量端口,可以让主机的这个端口,输出一个模拟量比如0-10VDC给从机变频器作为从机变频器的速度给定。如果变频器没有这类模拟量输出端口,也可以使用两个电位器,在主机电位器变化时候,从机的电位器也会按照某种比率来变化,这样主机和从机会按照一定的比例来进行速度同步。

上边这些速度同步方法,只是一个简单的比值跟踪,是开环的,只要负载变化,都会造成同步速度不协调。要想做成精度高的速度同步系统,首先需要使用矢量变频器,给电机增加编码器做当前速度反馈,这样负载变化时候,变频器能及时纠正过来,保持本机速度稳定,这样就不容易失速了。

在电机有编码器反馈前提下,如果想速度同步进一步增高,可以另外设计一个PI或者模糊调节器之类的,这个调节器的输入给定值使用主机变频器的实际速度,而反馈值使用了电机的实际速度。这样当从机实际速度和主机实际速度有偏差时候,调节器会输出值让从机速度调整过来,真正做到了主从系统的高精度同步,当然PI或者模糊控制参数调整是有点麻烦的,需要现场调整。

力矩同步主从控制

两台电机,使用两台变频器进行力矩同步,目的是让它们一起为某个负载出力,这种同步,有时候需要两个电机出力相反,这样对某个负载形成拉伸。也有些时候需要两个电机出力相同,这样一起出力推动负载,具体要看设备的需要,这些场景一般是用一些张力传感器来实现闭环。

如果是两台电机之间,通过刚性连接,表面上看起来是要速度一致,实际上不然,这时候同样需要使用力矩同步来满足要求。也就是主机运行的时候是速度模式,而从机可以设定成力矩模式,控制力矩对于电机而言,就是控制电流,所以可以让主机的实际电流作为从机的给定电流,一般会让从机的速度换饱和了,让主机的实际电流来做从机的最大电流限制,这样来避免飞车造成损坏。

同样也可以使用PI或者模糊调节器来控制来做主从电机电流的比较控制,当两者有偏差时候,会输出一个电流限制值来调整从机的实际电流,这样主从的电机可以精确同步,从而保证了主动电机的扭矩同步。

力矩同步主从控制变频器,一定要选择矢量控制类型的,普通V/F控制类的,是无法实现这种功能的。

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