专利名称：两台永磁同步电机的同轴驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种永磁同步电机的驱动系统，具体涉及一种两台永磁同步电机的同
轴驱动系统。
背景技术：
永磁同步电机，又称交流伺服电机，不能直接连接在电网上运行， 一般需要由专用 的驱动器来驱动和控制。同时，在电机轴上必须安装转子位置反馈装置，如光学编码器和旋 转变压器等。驱动器根据检测到的电机转子实时位置，控制电机的电流和转子位置同步，从 而实现永磁同步电机的旋转。 一套典型永磁同步电机驱动系统如图l所示。
在一些工业应用领域，经常需要由多台永磁同步电机协同出力，作为运动控制的 一个环节。这些电机的轴会被联接在一起，电机同轴运行。以两台电机同轴运行为例，图2a 是两台电机镜像安装的形式，图2b是两台电机同向安装的形式。当然，也可以是没有联接 器，而采用一根轴的形式。 常用的永磁同步电机驱动系统要求每台电机都有独立的一台驱动器和独立的位 置编码器，通过数控系统的同步轴控制功能实现同步驱动。对于从动轴，依据编码器相对于 主动轴编码器的栅格偏移作为位置基准，将从动轴的控制参数设置成应用主动轴参数进行 控制。那么对于图2所示的驱动系统，就需要两台驱动器和两套位置反馈装置，分别控制两 台电机的运行，系统成本高，并且容易发生两台电机出力不均匀的现象。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种两台永磁同步电机的同轴驱 动系统。 本发明的技术方案是一种两台永磁同步电机的同轴驱动系统，包括两台同轴电 机、一套电机控制器和一套位置反馈装置，所述两台同轴电机的动力线都连接到所述电机 控制器的动力输出端口，其中一台同轴电机上安装有位置反馈装置，该位置反馈装置与所 述电机控制器的编码器接口连接，所述两台同轴电机转子磁极的位置相对各自的定子绕组 的空间位置一致。 所述两台同轴电机之间可以设有联轴器，或不设有联轴器而共用一根轴，轴的两 端分别与各自转子连接固定。 当两台同轴电机为同向安装，所述电机控制器分别与两台同轴电机连接时，两台 电机的连接相序都是U V W。 当两台同轴电机为镜像安装，所述电机控制器分别与两台同轴电机连接时，一台
电机的连接相序是U V W，而另外一台电机的连接相序是U W V。 所述电机控制器由于需要驱动两台电机，控制器的功率等级要相应加大。
有益效果本发明提出了以一套电机控制器和一套位置反馈装置驱动两台同轴电
机的方案，两台电机同轴的系统可以省略一套位置反馈装置和一套电机控制器，实际系统大大简化。
图1为现有永磁同步电机驱动系统结构示意图； 图2a为现有两台同轴电机镜像安装的形式； 图2b为现有两台同轴电机同向安装的形式； 图3a为本发明两台同轴电机镜像安装时的电气连接图； 图3b为本发明两台同轴电机同向安装时的电气连接图； 图4为本发明电机安装技术方法二的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明 如图3所示一种两台永磁同步电机的同轴驱动系统，包括两台同轴电机、一套电 机控制器和一套位置反馈装置，两台同轴电机的动力线都连接到所述电机控制器的动力输 出端口 ，其中一台同轴电机上安装有位置反馈装置，该位置反馈装置与所述电机控制器的 编码器接口连接。 所述两台同轴电机之间设有联轴器，或不设有联轴器而共用一根轴，轴的两端分 别与各自转子连接固定。 当两台同轴电机为镜像安装，所述电机控制器分别与两台电机连接时，两台电机 的连接相序都是U V W。 当两台同轴电机为反向安装，所述电机控制器分别与两台电机连接时， 一台电机 的连接相序是U V W，而另外一台电机的连接相序是U W V。 在电机机械连接时，需要注意的是，如果两台电机连接时转子磁极的位置相对各 自的定子绕组的角度不正确，会出现两台电机出力不均匀，甚至扭矩方向相反的状况。这时 必须保证，同轴联接的电机转子磁极的位置相对各自的定子绕组的空间位置必须一致，否 则就会出现两台电机出力的不对称。这时，可以通过不同的技术来实现两台电机转子磁极 和定子绕组空间位置的一致。 方法一 在电机安装时，首先保证两台电机定子绕组在圆周的上的位置完全一致 (从出轴端看)，然后在连接两台电机轴的时候，保证转子磁极在圆周的上的位置也完全一 致，这就实现了相对位置的一致。 方法二 在电机安装时，先分别固定电机定子和机壳，这时对定子和机壳的安装角 度没有要求。然后，应用线性直流稳压电源对两台电机的绕组分别通一直流电，电流必须足 够大到能够克服摩擦力和电机齿槽力矩等，电流越大，效果越好。有不同的接法可以达到同 样的效果。 如图4所示的接法，当电机通过一直流电后，由于电磁场的作用，转子会转过一个 角度，然后静止并锁定在这一角度，这时转子的磁极正好对准了电机绕组U相的磁场中心 线，这时可以安装电机联轴节并锁定。安装联轴节后就可以断开直流电，这时就实现了定转 子相对位置的一致性。
权利要求
一种两台永磁同步电机的同轴驱动系统，其特征在于包括两台同轴电机、一套电机控制器和一套位置反馈装置，两台同轴电机的动力线都连接到所述电机控制器的动力输出端口，其中一台同轴电机上安装有位置反馈装置，该位置反馈装置与所述电机控制器编码器接口连接，所述两台电机转子磁极的位置相对各自的定子绕组的空间位置一致。
2. 根据权利要求1所述的两台永磁同步电机的同轴驱动系统，其特征在于所述两台 电机之间可以设有联轴器，或不设有联轴器而共用一根轴，轴的两端分别与各自转子连接 固定。
3. 根据权利要求1所述的两台永磁同步电机的同轴驱动系统，其特征在于当两台同 轴电机为同向安装，所述电机控制器分别与两台同轴电机连接时，两台电机的连接相序都 是U V W。
4. 根据权利要求1所述的两台永磁同步电机的同轴驱动系统，其特征在于当两台同 轴电机为镜像安装，所述电机控制器分别与两台同轴电机连接时， 一台电机的连接相序是UV W，而另外一台电机的连接相序是U W V。
全文摘要
本发明提供了一种两台永磁同步电机的同轴驱动系统，包括两台同轴电机、一套电机控制器和一套位置反馈装置，两台同轴电机的动力线都连接到所述电机控制器的动力输出端口，其中一台电机上安装有位置反馈装置，该位置反馈装置与所述电机控制器的编码器接口连接，所述两台同轴电机转子磁极的位置相对各自的定子绕组的空间位置一致。本发明提出了以一套电机控制器和一套位置反馈装置驱动两台同轴电机的方案，两台电机同轴驱动的系统可以省略一套位置反馈装置和一套电机控制器，实际系统大大简化。
文档编号H02P5/747GK101783633SQ20101012295
公开日2010年7月21日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者叶敬春, 李强, 潘红卫 申请人:江苏金方圆数控机床有限公司