一种多电机拖动系统功率平衡控制装置及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种多电机拖动系统功率平衡控制装置，包括负载（1），所述的负载（1）与多个永磁调速器（2）的输出轴相连接，永磁调速器（2）的输入轴分别与对应的电机（3）的输出轴相连接，电机（3）分别通过线路与相应的电流检测单元（4）相连，电流检测单元（4）分别通过线路与控制中心（5）相连，控制中心（5）通过线路与多个电动执行器（6）相连，电动执行器（6）分别通过线路与对应的永磁调速器（2）相连。该控制方法通过监控电机的电流大小并比对后调整与失常电机对应的永磁调速器，以实现电机电流的动态平衡，进而实现电机的功率平衡。本发明适应性好、振动小、成本低、无谐波污染且具有过载保护功能，控制方法简单高效。
【专利说明】一种多电机拖动系统功率平衡控制装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及多电机拖动系统功率平衡控制装置及其控制方法，尤其是指一种采用永磁调速器调速的多电机拖动系统功率平衡控制装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]申请号为201110334702.X，申请公布号为CN 102368673 A，申请公布日为2012年3月7日的发明专利，公布了变频器多机拖动系统功率平衡控制方法与试验装置，特别是用于皮带传送系统的变频器多机拖动系统的功率平衡控制方法与试验装置。该控制方法为设置一台主变频器，与主变频器硬连接的变频器调节转矩与主变频器一致；与主变频器软连接的变频器调节转速与主变频器一致。该控制系统中包括多个电机和变频器，还包括电机与电机之间构成的同轴硬钢性拖动部分以及同轴刚性拖动部分与其他电机之间形成的异轴柔性拖动部分，所述电机的输出端连接有转矩转速传感器，所述试验装置的输出端连接有负载，采用上述控制方法能使多电机拖动系统的功率平衡，并通过试验装置来验证。
[0003]在上述变频器多机拖动系统有以下不足:
1、环境的适应性较差:不适合使用在易爆环境中，变频器是一种电气产品，本身含有很多的电路和电气元件，工作时会有大量的电流通过变频器，部分元件或电路可能会因工作时间过久或其他故障出现局部过热的现象，甚至产生电火花，这些状况的出现在含有爆炸性气体的环境中(例如矿井下)是非常危险的，可能会引发严重的爆炸事故，因此变频器并不适合使用在爆炸性环境中；
2、振动大:由变频器构建的功率平衡系统中，电机和负载是通过联轴器连接的，这种连接属于刚性的机械连接，在运行过程中会产生较大的振动，振动是引起设备故障和缩短设备使用寿命的主要原因，振动大也是一个重要缺陷，为了尽量减少振动，安装时联轴器需要很精确的对中，对中误差需要小于0.05mm，一般需要激光对中，这样也会增加安装的难度和成本；
3、成本高:变频器是一种敏感度较高的电气设备，对散热和防尘的要求都很高，不适宜使用在潮湿多粉尘的环境中，为了保证变频器的正常运行，一般都需要为其单独建一个宽敞密闭(便于散热和防尘)的工作间，用来安装变频器，在空间狭小的环境中，要满足变频器的散热和防尘要求，常常要付出更高的代价；
4、谐波污染:当变频器启动时，会产生很大的谐波干扰，谐波会污染电网并影响其它设备的运行。例如可能会损害轴承，并且增大了机械设备故障的可能性，有时一台变频器产生的谐波能够引起它旁边设备的故障，为了减少谐波污染，可以给变频器配备滤波器，但是滤波器只能吸收一部分谐波，还有很多谐波没有被吸收，为了减少因谐波导致的故障，一般都要给变频器安装独立的变压器、暂态电压浪涌抑制、功率因数纠正器、线阻抗、电磁干扰滤波器以及其它辅助性装置，这些辅助装置的使用也会增加成本，另外，电网中的谐波也会影响变频器的运行，采用变频器构建的功率平衡系统，不能适应恶劣的电网环境，电网中电压波动大，谐波含量高都会影响系统运行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种适应性好、振动小、成本低、空载启动、无谐波污染且具有过载保护功能的多电机拖动系统功率平衡控制装置及其控制方法。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种多电机拖动系统功率平衡控制装置，该控制装置包括负载、电机和控制中心，其特征在于所述的负载分别与多个永磁调速器的输出轴相连接，永磁调速器的输入轴分别与对应的电机的输出轴相连接，电机分别通过线路与相应的电流监测单元相连，电流监测单元分别通过线路与控制中心相连，控制中心分别通过线路与多个电动执行器相连，电动执行器分别通过线路与对应的永磁调速器相连。
[0006]所述的永磁调速器包括主永磁调速器和从永磁调速器，所述主永磁调速器的输出轴与负载相连，主永磁调速器的输入轴与主电机的输出轴相连接，主电机通过线路与相应的主电流监测单元相连，主电流监测单元通过线路与控制中心相连，控制中心通过线路与主电动执行器相连；所述从永磁调速器的输出轴与负载相连，从永磁调速器的输入轴与从电机的输出轴相连接，从电机通过线路与相应的从电流监测单元相连，从电流监测单元通过线路与控制中心相连，控制中心通过线路与从电动执行器相连。
[0007]单个负载上设有多个与其相连的永磁调速器，永磁调速器包括一台主永磁调速器和至少一台从永磁调速器，主永磁调速器、主电机、主电流监测单元和主电动执行器成套设置；从永磁调速器、从电机、从电流监测单元和从电动执行器成套设置。
[0008]所述的控制装置还包括转速监测单元，转速监测单元包括主转速监测单元和从转速监测单元，主转速监测单元的输入端和输出端分别与主永磁调速器的输出端和控制中心的输入端相连；从转速监测单元的输入端和输出端分别与从永磁调速器的输出端和控制中心的输入端相连。
[0009]所述的控制中心采用PLC控制或DCS控制。
[0010]一种多电机拖动系统功率平衡控制装置的控制方法，其特征在于该控制方法包括以下步骤:
a、电流监测单元分别监测单个负载所对应的电机的电流并反馈给控制中心；
b、控制中心对比所监测的电流大小，当所监测的电流大小相差超过5%时，控制中心给相应的电动执行器发出控制信号，要求电动执行器调节相应的永磁调速器的永磁转子在轴向上的位置，以改变永磁转子与导体转子之间的啮合面积，从而改变与该永磁调速器相连的电机的输出功率，实现对电机电流的调整；
C、经调整后的电流又会通过电流监测单元反馈给控制中心，控制中心按照步骤a、步骤b的顺序进行新一轮的电流监测和调整，以此来实现电机电流的动态平衡，进而实现电机的功率平衡。
[0011]上述电机电流动态平衡控制的同时，控制中心通过转速监测单元来调整永磁调速器的转速，其具体步骤如下:
al、转速监测单元监测对应的永磁调速器的输出端转速，并将永磁调速器的输出端转速反馈到控制中心； bl、控制中心将反馈的转速与系统设定的固定转速比对，当转速差大于等于3%时，控制中心对与相应永磁调速器相连的电动执行器发出控制信号，要求该电动执行器调整与其相连的永磁调速器的永磁转子在轴向上的位置，以改变永磁转子与导体转子之间的啮合面积，实现对相应永磁调速器输出转速的调整；
c1、经调整后的转速又会通过转速监测单元反馈给控制中心，控制中心按照步骤al、步骤bl的顺序进行新一轮的转速监测和调整，同时其它永磁调速器转速也会通过电流监测调整系统得到调整，上述a-c的电流动态平衡调节和al-cl的转速监测调节同时进行，以实现系统内各台电机之间的功率平衡和负载的转速平衡。
[0012]单个负载采用多台电机驱动，每台电机分别通过对应的永磁调速器与负载相连。
[0013]永磁调速器包括一台主永磁调速器和至少一台从永磁调速器。
[0014]所述主永磁调速器的输出轴与负载相连，主永磁调速器的输入轴与主电机的输出轴相连接，主电机通过线路与相应的主电流监测单元相连，主电流监测单元通过线路与控制中心相连，控制中心通过线路与主电动执行器相连；所述从永磁调速器的输出轴与负载相连，从永磁调速器的输入轴与从电机的输出轴相连接，从电机通过线路与相应的从电流监测单元相连，从电流监测单元通过线路与控制中心相连，控制中心通过线路与从电动执行器相连。
[0015]本发明相比现有技术有如下优点:
本发明的多电机拖动系统功率平衡控制装置通过采用永磁调速器取代刚性联轴器，使得电机和负载之间没有机械联接，这样负载侧的振动就不会传递到电机侧，电机侧的振动也不会传到负载侧；同时也割断了振动在传递过程中的放大效应，因此可以消除刚性联轴器的振动放大效应，降低整个功率平衡系统的振动，振动的降低还能延长电机和负载的使用寿命，特别是轴承和密封件的使用寿命。
[0016]本发明的多电机拖动系统功率平衡控制装置安装成本低，因永磁调速器实现了电机和负载之间的柔性联接，没有联轴器的刚性联接，所以可容忍较大的安装对中误差，最大可达2_;同时在运行过程中，电机和负载之间的动态同轴度也允许较大的范围，不会产生振动。
[0017]本发明的多电机拖动系统功率平衡控制装置在启动时，永磁调速器的导体转子与永磁转子之间的啮合面积变得最小，从而将电机与负载完全脱开，实现零负载启动，电机启动后，再慢慢增加导体转子与永磁转子之间的作用面积，使负载逐渐加速，因此整个启动过程平稳，冲击小，具有空载启动/空载停机功能特点，可以有效地降低电机的启动电流、解决水锤和气穴现象；同时电机和负载可以有选择启动和停止，大大提高整个系统的启停性倉泛。
[0018]本发明的多电机拖动系统功率平衡控制装置中的永磁调速器本身不产生谐波，不会污染电网，同时电网中的谐波也不会影响该设备的运行，因此采用永磁调速器构建的功率平衡系统，能适应各种恶劣的电网环境，电网电压波动较大，谐波含量较高也不会影响系统运行。
[0019]本发明的多电机拖动系统功率平衡控制装置能提高整个电机驱动系统的可靠性，由于电机与负载之间没有机械链接，当负载过载或者堵转时，永磁调速器可自动的将电机对负载的力矩传递完全断开(永磁转子和导体转子间啮合面积为零)，此时电机空载运行，负载停转，可以完全消除负载系统因过载而导致的系统损害和巨大损失。
[0020]本发明的多电机拖动系统功率平衡控制装置所采用的永磁调速器是一种结构简单的机械产品，较电气类设备故障率低、可靠性高、维护成本低、使用寿命长且对环境的适应性很强，能够适应各种易燃、易爆，潮湿，粉尘含量高等恶劣环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]附图1为本发明的多电机拖动系统功率平衡控制装置原理结构图。
[0022]其中:1 一负载；2—永磁调速器；21—主永磁调速器；22—从永磁调速器；3—电机；31—主电机；32—从电机；4一电流监测单兀；41—主电流监测单兀；42—从电流监测单兀;5—控制中心；6 —电动执行器；61—主电动执行器；62—从电动执行器；7—转速监测单元；71—主转速监测单元；72—从转速监测单元。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
[0024]如图1所示:一种多电机拖动系统功率平衡控制装置，该控制装置包括负载1、电机3和控制中心5,负载I分别与多个永磁调速器2的输出轴相连接,永磁调速器2的输入轴分别与对应的电机3的输出轴相连接，电机3分别通过线路分别与各自对应的电流监测单元4相连，各电流监测单元4分别通过线路与控制中心5相连，采用PLC控制或DCS控制的控制中心5通过线路与多个电动执行器6相连，电动执行器6分别通过线路与对应的永磁调速器2相连。本发明中的单个负载I上设有多个与其相连的永磁调速器2，永磁调速器2包括一台主永磁调速器21和至少一台从永磁调速器22，该主永磁调速器21的输出轴与负载I相连，主永磁调速器21的输入轴与主电机31的输出轴相连接,主电机31通过线路与相应的主电流监测单元41相连，主电流监测单元41通过线路与控制中心5相连，控制中心5通过线路与主电动执行器61相连；从永磁调速器22的输出轴与负载I相连,从永磁调速器22的输入轴与从电机32的输出轴相连接，从电机32通过线路与相应的从电流监测单元42相连,从电流监测单元42通过线路与控制中心5相连,控制中心5通过线路与从电动执行器62相连，在该控制装置中，主永磁调速器21、主电机31、主电流监测单元41和主电动执行器61成套设置；从永磁调速器22、从电机32、从电流监测单元42和从电动执行器62成套设置。另外在该控制装置中还设有转速监测单元7，转速监测单元7包括主转速监测单元71和从转速监测单元72，主转速监测单元71的输入端与主永磁调速器21的输出端相连，而主转速监测单元71的输出端则通过线路与控制中心5的输入端相连；从转速监测单元72的输入端与从永磁调速器22的输出端相连，而从转速监测单元72的输出端则通过线路与控制中心5的输入端相连。
[0025]上述多电机拖动系统功率平衡控制装置在使用时，该多电机拖动系统功率平衡控制方法包括以下步骤:a、电流监测单元4分别监测单个负载I所对应的电机3的电流并反馈给控制中心5 ;b、控制中心5对比所监测的电流大小，当所监测的电流大小相差超过5%时，控制中心5给相应的电动执行器6发出控制信号，要求电动执行器6调节相应的永磁调速器2的永磁转子在轴向上的位置，以改变永磁转子与导体转子之间的啮合面积，从而改变与该永磁调速器2相连的电机3的输出功率，实现对电机3电流的调整；c、经调整后的电流又会通过电流监测单元4反馈给控制中心5，控制中心5按照步骤a、步骤b的顺序进行新一轮的电流监测和调整，以此来实现电机3电流的动态平衡，进而实现电机3的功率平衡。由于主永磁调速器21的输出轴与负载I相连，主永磁调速器21的输入轴与主电机31的输出轴相连接，主电机31通过线路与相应的主电流监测单元41相连，主电流监测单元41通过线路与控制中心5相连，控制中心5通过线路与主电动执行器61相连；从永磁调速器22的输出轴与负载I相连,从永磁调速器22的输入轴与从电机32的输出轴相连接,从电机32通过线路与相应的从电流监测单元42相连，从电流监测单元42通过线路与控制中心5相连，控制中心5通过线路与从电动执行器62相连。控制中心5给相应的电动执行器6发出控制信号时，控制中心5发出的控制信号根据情况选择主电动执行器61和/或从电动执行器62。
[0026]在上述电机3电流动态平衡控制的同时，控制中心5通过转速监测单元7来调整永磁调速器2的转速，其具体步骤如下:al、转速监测单元7监测对应的永磁调速器2的输出端转速，并将永磁调速器2的输出端转速反馈到控制中心5 ;bl、控制中心5将反馈的转速与系统设定的固定转速比对，当转速差大于等于3%时，控制中心5对与相应永磁调速器2相连的电动执行器6发出控制信号，要求该电动执行器6调整与其相连的永磁调速器2的永磁转子在轴向上的位置，以改变永磁转子与导体转子之间的啮合面积，实现对相应永磁调速器2输出转速的调整；cl、经调整后的转速又会通过转速监测单元7反馈给控制中心5，控制中心5按照步骤al、步骤bl的顺序进行新一轮的转速监测和调整，同时其它永磁调速器5转速也会通过电流监测调整系统得到调整，上述a-c的电流动态平衡调节和al-cl的转速监测调节同时进行，以实现系统内各台电机3之间的功率平衡和负载I的转速平衡。上述控制过程包括两种情况，第一种情况的具体步骤为:al、主转速监测单元71监测主永磁调速器21的输出端转速，并将主永磁调速器21的输出端转速反馈到控制中心5 ;bl、控制中心5将反馈的转速与系统设定的固定转速比对，当转速差大于等于3%时，控制中心5对与主永磁调速器21相连的主电动执行器61发出控制信号，要求主电动执行器61调整主永磁调速器21的永磁转子在轴向上的位置，以改变永磁转子与导体转子之间的啮合面积，实现对主永磁调速器21输出转速的调整；cl、经调整后的转速又会通过主转速监测单元71反馈给控制中心5，控制中心5按照步骤al、步骤bl的顺序进行新一轮的转速监测和调整，同时从永磁调速器22转速也会通过电流监测调整系统得到调整，以此实现负载I的转速趋于接近系统设定的固定转速。第二种情况的具体步骤为:al、从转速监测单元72监测从永磁调速器22的输出端转速，并将从永磁调速器22的输出端转速反馈到控制中心5 ;bl、控制中心5将反馈的转速与系统设定的固定转速比对，当转速差大于等于3%时，控制中心5对与从永磁调速器22相连的从电动执行器62发出控制信号，要求从电动执行器62调整从永磁调速器22的永磁转子在轴向上的位置，以改变永磁转子与导体转子之间的啮合面积，实现对从永磁调速器22输出转速的调整；cl、经调整后的转速又会通过从转速监测单元72反馈给控制中心5，控制中心5按照步骤al、步骤bl的顺序进行新一轮的转速监测和调整，同时主永磁调速器21转速也会通过电流监测调整系统得到调整，以此实现负载I的转速趋于接近系统设定的固定转速。上述的两个动态调整过程——a-c的电流动态平衡调节和al-cl的转速监测调节是同时进行的，以实现系统内各台电机3之间的功率平衡和负载I的转速平衡，即使得系统内各电机3之间在保持功率平衡的同时还能确保负载I的转速能达到系统设定的要求。
[0027]本发明的功率平衡控制装置还具有堵转保护功能，其具体步骤如下:a2、主转速监测单元71监测主永磁调速器21的输出端转速，当负载I发生过载或因故障忽然停止转动时，主转速监测单元71就会监测到主永磁调速器21输出端的转速快速降低，并将该转速反馈到控制中心5 ;b2、控制中心5对与主永磁调速器21相连的主电动执行器61发出控制信号，要求主电动执行器61调整主永磁调速器21的永磁转子在轴向上的位置，使永磁转子和导体转子之间的啮合面积为0，此时负载I停止转动，电机3轻载转动，避免了因负载堵转可能发生的设备损坏，例如电机烧毁或主轴断裂等。上述的堵转保护控制过程——a2-b2,在从永磁调速器22上也能实现，控制过程与主永磁调速器21完全相同，即使得系统内各永磁调速器2在负载I发生堵转时，能迅速将各自的永磁转子与导体转子脱开，保护系统内的其他设备不受损坏。
[0028]永磁调速的技术原理:永磁调速器2 (主永磁调速器21和从永磁调速器22)主要由导体转子、永磁转子和调节器三部分组成。永磁转子在导体转子内，两者无机械连接，其间由空气隙分开，并随各自安装的旋转轴独立转动；电动执行器调节永磁转子与导体转子在轴线方向的相对位置，以改变导体转子与永磁转子之间的啮合面积，实现改变导体转子与永磁转子之间传递转矩的大小。导体转子安装在输入轴上，永磁转子安装在输出轴上，当导体转子转动时，导体转子与永磁转子产生相对运动，永磁场在导体转子上产生涡流，同时涡流又产生感应磁场与永磁场相互作用，从而带动永磁转子沿与导体转子相同的方向转动，结果是将输入轴的转矩传递到输出轴上；输出转矩转速的大小与啮合面积相关，啮合面积越大，扭矩越大，转速越大，反之亦然。永磁转子在电动执行器作用下，沿轴向往返移动时，永磁转子与导体转子之间的啮合面积发生变化，啮合面积大，传递的扭矩大，负载转速高；啮合面积小，传递的扭矩小，负载转速低；啮合面积为零，传递扭矩为零，永磁转子与导体转子完全脱开，此时负载转速为零。
[0029]本发明的多电机拖动系统功率平衡控制装置具有振动小、成本低、空载启动、无谐波污染、具有过载保护功能且适应性好的优点。通过采用永磁调速器2 (主永磁调速器21和从永磁调速器22)取代刚性联轴器，使得电机3和负载I之间没有机械联接，这样负载I侧的振动就不会传递到电机3侧，电机3侧的振动也不会传到负载I侧；同时也割断了振动在传递过程中的放大效应，因此可以消除刚性联轴器的振动放大效应，降低整个功率平衡系统的振动，振动的降低还能延长电机3和负载I的使用寿命，特别是轴承和密封件的使用寿命。因永磁调速器2 (主永磁调速器21和从永磁调速器22)实现了电机3和负载I之间的柔性联接，没有联轴器的刚性联接，所以可容忍较大的安装对中误差，最大可达2_ ；同时在运行过程中，电机3和负载I之间的动态同轴度也允许较大的范围，不会产生振动，从而降低了成本。在启动时，永磁调速器2 (主永磁调速器21和从永磁调速器22)的导体转子与永磁转子之间的啮合面积变得最小，从而将电机3与负载I完全脱开，实现零负载启动，电机3启动后，再慢慢增加导体转子与永磁转子之间的作用面积，使负载I逐渐加速，因此整个启动过程平稳，冲击小，具有空载启动/空载停机功能特点，可以有效地降低电机3的启动电流、解决水锤和气穴现象；同时电机3和负载I可以有选择启动和停止，大大提高整个系统的启停性能。因永磁调速器2 (主永磁调速器21和从永磁调速器22)本身不产生谐波，不会污染电网，同时电网中的谐波也不会影响该设备的运行，因此采用永磁调速器2(主永磁调速器21和从永磁调速器22)构建的功率平衡系统，能适应各种恶劣的电网环境，电网电压波动较大，谐波含量较高也不会影响系统运行。该控制装置能提高整个电机驱动系统的可靠性，由于电机3与负载I之间没有机械链接，当负载I过载或者堵转时，永磁调速器2 (主永磁调速器21和从永磁调速器22)可自动的将电机3对负载I的力矩传递完全断开(永磁转子和导体转子间啮合面积为零)，此时电机3空载运行，负载I停转，可以完全消除负载I系统因过载而导致的系统损害和巨大损失。由于永磁调速器是一种结构简单的机械产品，较电气类设备故障率低、可靠性高、维护成本低、使用寿命长且对环境的适应性很强，所以该控制装置能够适应各种易燃、易爆，潮湿，粉尘含量高等恶劣环境。
[0030]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种多电机拖动系统功率平衡控制装置，该控制装置包括负载(I )、电机(3)和控制中心(5)，其特征在于所述的负载(I)分别与多个永磁调速器(2)的输出轴相连接，永磁调速器(2)的输入轴分别与对应的电机(3)的输出轴相连接，电机(3)分别通过线路与相应的电流监测单元(4)相连，电流监测单元(4)分别通过线路与控制中心(5)相连，控制中心(5)分别通过线路与多个电动执行器(6)相连，电动执行器(6)分别通过线路与对应的永磁调速器(2)相连。
2.根据权利要求1所述的多电机拖动系统功率平衡控制装置，其特征在于:所述的永磁调速器(2)包括主永磁调速器(21)和从永磁调速器(22)，所述主永磁调速器(21)的输出轴与负载(I)相连，主永磁调速器(21)的输入轴与主电机(31)的输出轴相连接,主电机(31)通过线路与相应的主电流监测单元(41)相连，主电流监测单元(41)通过线路与控制中心(5)相连，控制中心(5)通过线路与主电动执行器(61)相连；所述从永磁调速器(22)的输出轴与负载(I)相连，从永磁调速器(22)的输入轴与从电机(32)的输出轴相连接,从电机(32)通过线 路与相应的从电流监测单元(42)相连，从电流监测单元(42)通过线路与控制中心(5)相连，控制中心(5)通过线路与从电动执行器(62)相连。
3.根据权利要求2所述的多电机拖动系统功率平衡控制装置，其特征在于:单个负载(1)上设有多个与其相连的永磁调速器(2)，永磁调速器(2)包括一台主永磁调速器(21)和至少一台从永磁调速器(22)，主永磁调速器(21)、主电机(31)、主电流监测单元(41)和主电动执行器(61)成套设置；从永磁调速器(22)、从电机(32)、从电流监测单元(42)和从电动执行器(62)成套设置。
4.根据权利要求2或3所述的多电机拖动系统功率平衡控制装置，其特征在于:所述的控制装置还包括转速监测单元(7)，转速监测单元(7)包括主转速监测单元(71)和从转速监测单元(72)，主转速监测单元(71)的输入端和输出端分别与主永磁调速器(21)的输出端和控制中心(5)的输入端相连；从转速监测单元(72)的输入端和输出端分别与从永磁调速器(22)的输出端和控制中心(5)的输入端相连。
5.根据权利要求1所述的多电机拖动系统功率平衡控制装置，其特征在于:所述的控制中心(5)采用PLC控制或DCS控制。
6.根据权利要求1-5任一所述的多电机拖动系统功率平衡控制装置的控制方法，其特征在于该控制方法包括以下步骤: a、电流监测单元(4)分别监测单个负载(I)所对应的电机(3)的电流并反馈给控制中心(5)； b、控制中心(5)对比所监测的电流大小，当所监测的电流大小相差超过5%时，控制中心(5)给相应的电动执行器(6)发出控制信号，要求电动执行器(6)调节相应的永磁调速器(2)的永磁转子在轴向上的位置，以改变永磁转子与导体转子之间的啮合面积，从而改变与该永磁调速器(2)相连的电机(3)的输出功率，实现对电机(3)电流的调整； C、经调整后的电流又会通过电流监测单元(4)反馈给控制中心(5)，控制中心(5)按照步骤a、步骤b的顺序进行新一轮的电流监测和调整，以此来实现电机(3)电流的动态平衡，进而实现电机(3)的功率平衡。
7.根据权利要求6所述的多电机拖动系统功率平衡控制方法，其特征在于:上述电机(3 )电流动态平衡控制的同时，控制中心(5 )通过转速监测单元(7 )来调整永磁调速器(2 )的转速，其具体步骤如下: al、转速监测单元(7)监测对应的永磁调速器(2)的输出端转速，并将永磁调速器(2)的输出端转速反馈到控制中心(5)； bl、控制中心(5)将反馈的转速与系统设定的固定转速比对，当转速差大于等于3%时，控制中心(5)对与相应永磁调速器(2)相连的电动执行器(6)发出控制信号，要求该电动执行器(6)调整与其相连的永磁调速器(2)的永磁转子在轴向上的位置，以改变永磁转子与导体转子之间的啮合面积，实现对相应永磁调速器(2)输出转速的调整； Cl、经调整后的转速又会通过转速监测单元(7)反馈给控制中心(5)，控制中心(5)按照步骤al、步骤bl的顺序进行新一轮的转速监测和调整，同时其它永磁调速器(2)转速也会通过电流监测调整系统得到调整，上述a-c的电流动态平衡调节和al-cl的转速监测调节同时进行，以实现系统内各台电机(3)之间的功率平衡和负载(I)的转速平衡。
8.根据权利要求6所述的多电机拖动系统功率平衡控制方法，其特征在于:单个负载(I)采用多台电机(4)驱动，每台电机(4)分别通过对应的永磁调速器(2)与负载(I)相连。
9.根据权利要求6或8所述的多电机拖动系统功率平衡控制方法，其特征在于:永磁调速器(2)包括一台主永磁调速器(21)和至少一台从永磁调速器(22)。
10.根据权利要求9所述的多电机拖动系统功率平衡控制方法，其特征在于:所述主 永磁调速器(21)的输出轴与负载(I)相连,主永磁调速器(21)的输入轴与主电机(31)的输出轴相连接，主电机(31)通过线路与相应的主电流监测单元(41)相连，主电流监测单元(41)通过线路与控制中心(5)相连，控制中心(5)通过线路与主电动执行器(61)相连；所述从永磁调速器(22)的输出轴与负载(I)相连,从永磁调速器(22)的输入轴与从电机(32)的输出轴相连接，从电机(32)通过线路与相应的从电流监测单元(42)相连，从电流监测单元(42 )通过线路与控制中心(5 )相连，控制中心(5 )通过线路与从电动执行器(62 )相连。
【文档编号】H02K51/00GK103762910SQ201410042395
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】王琪华, 黄忠念, 王向东, 张铜宝, 季晓林 申请人:南京艾凌节能技术有限公司