一种变频一体机驱动刮板机的功率动态平衡冗余控制装置的制作方法

技术特征：

1.一种变频一体机驱动刮板机的功率动态平衡冗余控制装置，其特征在于，包括：第一驱动部分、第二驱动部分和控制装置；

所述第一驱动部分包括I号变频一体机(13)、I号摩擦限矩器(14)、I号减速器(15)、I号移动变电站(41)和I号移相变压器(42)，其中I号变频一体机(13)包括I号通讯模块(8)、II号通讯模块(9)、I号变频器控制模块(10)、I号功率电路(11)和I号永磁同步电动机(12)，I号通讯模块（8）、II号通讯模块（9）均连接I号变频器控制模块（10），I号变频器控制模块（10）、I号功率电路（11）和I号永磁同步电动机（12）依序连接；

所述第二驱动部分包括II号变频一体机(38)、II号摩擦限矩器(39)、II号减速器(40)、II号移动变电站(43)和II号移相变压器(44)，其中II号变频一体机(38)包括III号通讯模块(33)、IV号通讯模块(34)、II号变频器控制模块(35)、II号功率电路(36)和II号永磁同步电动机(37) ，II号通讯模块（33）、IV号通讯模块（34）均连接II号变频器控制模块（35），II号变频器控制模块（35）、II号功率电路（36）和II号永磁同步电动机（37）依序连接；

所述控制装置包括主控制模块(32)和辅助控制模块(7)；

其中，所述主控制模块（32）包括依序连接的I号RS485收发器(16)、I号单片机(18)、I号CAN控制器(19)、I号CAN收发器(21)、CANH线(22)、CANL线(23)、II号CAN收发器(26)、II号CAN控制器(28)、II号单片机(29)和II号RS485收发器(31)；其中，所述II号通讯模块(9)的通讯端口A2、B2分别与I号RS485收发器(16)的通讯端口A3、B3相接，II号通讯模块(9)采集并传送I号永磁同步电动机(12)的转矩信号T1给I号RS485收发器(16)，经电平转换变成TTL电平后传送给I号单片机(18)进行处理，I号单片机(18)处理后的数据传送给I号CAN控制器(19)，I号CAN控制器(19)将数据打包传送给I号CAN收发器(21)，I号CAN收发器(21)的通讯端口H1、L1分别与CANH线(22)、CANL线(23)相接，I号CAN收发器(21)将逻辑电平转换成差分电平、把接收到的数据上传给CANH线(22)和CANL线(23)，CANH线(22)和CANL线(23)用来完成CAN的数据传输， CANH线(22)和CANL线(23)将数据传送给II号CAN收发器(26)，II号CAN收发器(26)的通讯端口H2、L2分别与CANH线(22)、CANL线(23)相接，II号CAN收发器(26)将差分电平转换成逻辑电平、把接收到的数据传送给II号CAN控制器(28)，II号CAN控制器(28)将接收到的数据拆包送给II号单片机(29)；所述III号通讯模块(33)的通讯端口A5、B5分别与II号RS485收发器(31)的通讯端口A4、B4相接，III号通讯模块(33)采集、传送II号永磁同步电动机(37)的转矩信号T2给II号RS485收发器(31)，经电平转换变成TTL电平后传送给II号单片机(29)；II号单片机(29)将接收到的I号永磁同步电动机(12)的转矩信号T1和II号永磁同步电动机(37)的转矩信号T2进行比较，若T1>T2，则II号RS485收发器(31)接收II号单片机(29)转速增加信号，经电平转换后传送给II号变频一体机(38)以增加其转速；若T1<T2，则II号RS485收发器(31)接收II号单片机(29)转速减少信号，经电平转换后传送给II号变频一体机(38)以减少其转速，实现刮板输送机(45)的I号变频一体机(13)和II号变频一体机(38)的功率动态平衡；

所述辅助控制模块(7)包括上位机(1)、PLC以太网模块(2)、PLC模块(3)、PLC串行通讯模块(4)、I号D/A模块(5)和II号D/A模块(6)，辅助控制模块(7)在主控制模块(32)因故障失效时启用，其中所述上位机(1)与PLC模块(3)通过PLC以太网模块(2)通信，实时显示辅助控制模块(7)接收到的I号变频一体机(13)和II号变频一体机(38)的运行状态数据，所述PLC串行通讯模块(4)的通讯端口A7、B7分别与I号通讯模块(8)的通讯端口A1、B1及IV号通讯模块(34)的通讯端口A6、B6相接，I号通讯模块(8)采集、传送I号永磁同步电动机(12)的转矩信号T1给PLC串行通讯模块(4)，IV号通讯模块(34)采集、传送II号永磁同步电动机(37)的转矩信号T2给PLC串行通讯模块(4)，PLC串行通讯模块(4)将转矩信号T1与转矩信号T2传送给PLC模块(3)进行处理，PLC模块(3)输出对应0~50Hz频率的4~20mA电流信号，用以控制变频器的输出频率，进而改变电机转速，I号D/A模块(5)接收PLC模块(3)电流信号，经数模转换后传送给I号变频器控制模块(10)以使I号变频一体机(13)运行于额定转速，PLC模块(3)将转矩信号T1与转矩信号T2进行比较，若T1>T2，则II号D/A模块(6)接收PLC模块(3)的电流增加信号，经数模转换后传送给II号变频器控制模块(35)以增加II号永磁同步电动机(37)的转速，若T1<T2，则II号D/A模块(6)接收PLC模块(3)的电流减少信号，经数模转换后传送给II号变频器控制模块(35)以减少II号永磁同步电动机(37)的转速，实现刮板输送机(45)的I号变频一体机(13)和II号变频一体机(38)的功率动态平衡。

2.根据权利要求1所述的变频一体机驱动刮板机的功率动态平衡冗余控制装置，其特征在于，I号高速光电耦合器(17)设置于I号RS485收发器(16)和I号单片机(18)之间，II号高速光电耦合器(20)设置于I号CAN控制器(19)和I号CAN收发器(21)之间，起电气隔离作用，III号高速光电耦合器(27)设置于II号CAN收发器(26)和II号CAN控制器(28)之间，IV号高速光电耦合器(30)设置于II号RS485收发器(31)和II号单片机(29)之间，起电气隔离作用。

3.根据权利要求1所述的变频一体机驱动刮板机的功率动态平衡冗余控制装置，其特征在于，设置I号终端电阻(24)和II号终端电阻(25)，连接于CANH线(22)和CANL线(23)之间，用于匹配总线阻抗、提高数据通信的抗干扰性和可靠性。