专利名称：电机变速系统功率平衡控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电气自动控制设备，特别涉及一种电机变速系统功率平衡控 制装置。
背景技术：
在多电机变速控制系统中，要求系统中每台电机的功率必须平衡，这就要求每台 电机的控制系统必须同步，如在矿用变频系统群组和矿用开关磁阻系统群组中功率平衡技 术实现驱动一条皮带的多台电机实现功率平衡，在负载变化和动态调整过程中应用远程监 控功能来使多台电机系统实现速度同步的同时、转矩也协调，这样可以避免多台电机出力 不均，甚至某一台电机可能出现发电状态和传送带堆煤等问题。在低压大功率多台变速控制系统并联中，要求每个逆变单元输出的相位角必须一 致，这也要求每台变速控制系统的控制必须同步，否则将会出现变频系统电压叠加，导致整 个变频控制系统崩溃。就目前工业生产领域中还没有采用数字信号处理器、通讯接口集成 电路控制的多电机变速控制及控制多个逆变单元并联的设备。
发明内容本实用新型的目的是针对已有技术中存在的缺陷，提供一种多电机变速系统功率 平衡控制装置。本实用新型的目的是提出一种在多电机变速控制系统或是在低压大功率多 台变速控制系统并联中，保证每个逆变单元同步运行，以达到每个逆变单元的功率平衡。本实用新型包括变频控制单元、主控制器、从控制器、逆变单元、电机，其特征在 于所述主控制器由数字信号处理器、通讯接口集成电路组成，主控制器的数字信号处理器 接收变频控制单元发出的控制信号，经通讯接口集成电路完成RS485通信信号的转换，并 以广播命令形式下发给从控制器，从控制器由通讯接口集成电路与数字信号处理器组成， 通讯接口集成电路接收RS485的A+和A-两路差分信号，再经数字信号处理器将其转换为 PWM波信号驱动逆变单元，由逆变单元驱动电机。本实用新型的优点是采用数字信号处理器、通讯接口集成电路控制的多电机变速 控制及控制多个逆变单元并联，可以保证每台变速控制系统同步运行，解决了每个逆变单 元输出相位角必须一致的问题。
图1本实用新型的电气线路框图；图2低压大功率并联模式下本实用新型的电气线路框图；图3本实用新型的DSP的电气线路原理图；图4本实用新型的MAX3483的电气线路原理图。图中1变频控制单元、2主控制器、3从控制器、4逆变单元、5电机、11数字信号处 理器、12通讯接口集成电路、21通讯接口集成电路、22数字信号处理器。
具体实施方式
实施例一
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例DSP或FPGA MAX3483参见图1，本实施例由变频控制单元1、主控制器2、从控制器3、逆变单元4、电机 5五个部分组成。主控制器2由数字信号处理器11、通讯接口集成电路12组成。数字信 号处理器11为DSP或FPGA类型的处理器，由TI公司生产的观12或Altera公司生产的 Cyclone II EP2C35F672C6处理器，通讯接口集成电路12为MAX类型的集成电路MAX3483， 由MAXIM公司生产的3483型集成电路。主控制器2的接收端接收变频控制单元1发出的 控制信号，通过通讯接口集成电路12完成RS485通信信号的转换，并以广播命令的形式下 发命令，从控制器3接收主控制器2的命令，并将其转换为PWM波驱动逆变单元，由逆变单 元4驱动电机，从控制器3由通讯接口集成电路21与数字信号处理器22组成，通讯接口集 成电路21为MAX类型的集成电路MAX3483，由MAXIM公司生产的3483型集成电路，数字信 号处理器22为DSP或FPGA类型的处理器，由TI公司生产的观12处理器或Altera公司生 产的Cyclone II EP2C35F672C6处理器。每台从控制器控制一逆变单元，逆变单元驱动一 电机。由通讯接口集成电路21接收主控制器2发出的RS485的A+和A-两路差分信号，再 通过从控制器3的数字信号处理器22转换为逆变单元4所需的PWM波信号发给逆变单元 4，逆变单元由IGBT和续流二极管组成，逆变单元4驱动电机5。本实施例的核心是数字信 号处理器11、22，主控制器2与从控制器3之间的通信格式是开始位+地址(FF) +16位数据位+校验位(CRC16) +结束位地址位FF代表命令格 式为广播命令格式，从控制器3的接收端只接收主控制器2发出的命令，不向主控制器2发 送命令，校验位采用CRC16，保证了系统的可靠性。主控制器2与从控制器3之间的通信端 口由1个端口可扩展到16个端口，以适应大型控制系统中多控制信号的情况。参见图3、图中SCIRXDA、SCIRXDB、SCI_EN分别接数字信号处理器DSP的SCIRXDA、 SCIRXDB、SCI_EN的端子，通讯接口集成电路MAX3483的8脚接3. 3V电源，CM为滤波作用， 通讯接口集成电路MAX;3483的6脚和7脚为RS485信号的A+和A-，其中A+通过R15接 3. 3V电源，R15为上拉电阻，A-通过R14接地，R14为下拉电阻。R107、R109、R110、Rlll和 C23为通信线路保护。参见图4，图中给出了数字信号处理器DSP的部分电子线路原理图，SCIRXDA、 SCIRXDB、为信号A和信号B，SCI_EN为通讯接口集成电路MAX3483的使能信号。如上所述，本实施例以简单的电路实现了多电机变速系统通过同步控制达到转 速、转矩平衡的特殊要求，由于采用了数字信号处理器，控制电路大为简化，节约了成本，具 有很强的实用价值。实施例二实施例二与实施例一相同，所不同的是由从控制器控制多台逆变单元4，多台逆变 单元4并联驱动一台大功率电机5。参见图2。
权利要求1.一种电机变速系统功率平衡控制装置，包括变频控制单元、主控制器、从控制器、 逆变单元、电机，其特征在于所述主控制器由数字信号处理器、通讯接口集成电路组成，主 控制器的数字信号处理器接收变频控制单元发出的控制信号，经通讯接口集成电路完成 RS485通信信号的转换，从控制器由通讯接口集成电路与数字信号处理器组成，通讯接口集 成电路接收RS485的A+和A-两路差分信号，再经数字信号处理器将其转换为PWM波信号 驱动逆变单元，由逆变单元驱动电机。
2.根据权利要求1所述的电机变速系统功率平衡控制装置，其特征在于所述主控制器 与从控制器之间的通信端口由1个端口扩展到16个端口。
3.根据权利要求1所述的电机变速系统功率平衡控制装置，其特征在于所述逆变单元 由IGBT和续流二极管组成。
4.根据权利要求1所述的电机变速系统功率平衡控制装置，其特征在于每台从控制器 控制一逆变单元，逆变单元驱动一电机。
5.根据权利要求1所述的电机变速系统功率平衡控制装置，其特征在于由从控制器控 制多个逆变单元并联驱动一台大功率电机。
专利摘要电机变速系统功率平衡控制装置，包括变频控制单元、主控制器、从控制器、逆变单元、电机，所述主控制器由数字信号处理器、通讯接口集成电路组成，主控制器接收变频控制单元发出的控制信号，经通讯接口集成电路完成RS485信号转换，并以发给从控制器，从控制器由通讯接口集成电路与数字信号处理器组成，通讯接口集成电路接收RS485的A+和A-两路差分信号，再经数字信号处理器将其转换为PWM波信号驱动逆变单元，由逆变单元驱动电机。本实用新型的优点是采用数字信号处理器、通讯接口集成电路控制的多电机变速控制及控制多个逆变单元并联，可以保证每台变速控制系统同步运行，解决了每个逆变单元输出相位角必须一致的问题。
文档编号H02P5/74GK201893743SQ20102026219
公开日2011年7月6日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者冯东升, 陈伟华, 韩宝江 申请人:上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司, 上海电科电机科技有限公司