本发明涉及电机控制技术领域，特别是一种一对多控制的高集成度变频器装置。
背景技术
随着控制理论的发展，变频器控制交流电机的方法也在不断地推陈出新，主要有：v/f控制、转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制等。这些控制方式各有优劣，被应用于不同的控制场合。
目前，变频器已应用于各行各业中，它种类繁多，功能强大。市场上很大一部分变频器一般情况下是用于对单台电机的控制调速，“一拖多”的形式还不是很常见，也不够成熟。而且“一拖多”的情况也是控制几台电机以相同的转速运行，不够实用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种一对多控制的高集成度变频器装置，以实现一台变频器控制多台电机以所需的不同转速同时运行，从而为使用者节约成本，节省空间，提高效率。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种一对多控制的高集成度变频器装置，包括整流滤波稳压电路、驱动电路、第一降压电路、第二降压电路、主控模块、检测电路、指令输入模块；单相ac220v电输入整流滤波稳压电路，整流滤波稳压电路输出的直流母线电压输入到第一降压电路和第二降压电路，第一降压电路输出直流电到驱动电路，第二降压电路输出直流电到主控模块，指令输入模块输出到主控模块，主控模块输出到驱动电路，驱动电路输出三相交流电，检测电路对驱动电路输出的三相电流进行检测并输出到主控模块。
进一步地，所述整流滤波稳压电路将输入的单相交流电进行整流滤波稳压处理，得到直流母线电压。
进一步地，所述驱动电路由三个智能功率模块构成，通过其内部6个开关管的开通和关断，将直流母线电压逆变成交流电，输出到电机定子绕组从而驱动电机的运转。
进一步地，所述第一降压电路将直流母线电压降压，对驱动电路供电。
进一步地，所述第二降压电路将直流母线电压降压，给主控模块供电。
进一步地，所述指令输入模块由用户输入所需的速度信息，对相应的电机实现调速。
进一步地，所述主控模块包括dsp和fpga，dsp通过地址总线、数据总线和fpga内部的双口ram相连，dsp通过spi协议接受来自指令输入模块的指令，dsp程序判断该指令操作的是哪一台电机，从而改变dsp相应寄存器中的速度值；控制电机的程序均放在dsp的中断之中，在中断中顺序执行三台电机的控制程序，而后，在中断中，程序会更新相应的给定值，通过svpwm调制向dsp的pwm寄存器写改变值，然后通过fpga中的双口ram对fpga的寄存器写值，最后，由fpga负责发出六路pwm波通过光耦隔离给驱动电路，从而控制驱动电路中相应的智能功率模块，最后向相应的电机输出所需的电流。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：实现一台变频器控制多台电机以所需的不同转速同时运行，从而为使用者节约成本，节省空间，提高效率。
附图说明
图1为本发明一对多控制的高集成度变频器装置的结构示意图。
图2为本发明一对多控制的高集成度变频器装置的初始化流程图。
图3为本发明一对多控制的高集成度变频器装置的定时器中断流程图。
具体实施方式
本发明一对多控制的高集成度变频器装置，包括整流滤波稳压电路1、驱动电路2、第一降压电路3、第二降压电路4、主控模块5、检测电路6、指令输入模块7；单相ac220v电输入整流滤波稳压电路1，整流滤波稳压电路1输出的直流母线电压输入到第一降压电路3和第二降压电路4，第一降压电路3输出直流电到驱动电路2，第二降压电路4输出直流电到主控模块5，指令输入模块7输出到主控模块5，主控模块5输出到驱动电路2，驱动电路2输出三相交流电，检测电路6对驱动电路2输出的三相电流进行检测并输出到主控模块5。
所述整流滤波稳压电路1将输入的单相交流电进行整流滤波稳压处理，得到直流母线电压。
所述驱动电路2由三个智能功率模块构成，通过其内部6个开关管的开通和关断，将直流母线电压逆变成交流电，输出到电机定子绕组从而驱动电机的运转。
所述第一降压电路3将直流母线电压降压，对驱动电路2供电。
所述第二降压电路4将直流母线电压降压，给主控模块5供电。
所述指令输入模块7由用户输入所需的速度信息，对相应的电机实现调速。
所述主控模块5包括dsp和fpga，dsp通过地址总线、数据总线和fpga内部的双口ram相连，dsp通过spi协议接受来自指令输入模块7的指令，dsp程序判断该指令操作的是哪一台电机，从而改变dsp相应寄存器中的速度值；控制电机的程序均放在dsp的中断之中，在中断中顺序执行三台电机的控制程序，而后，在中断中，程序会更新相应的给定值，通过svpwm调制向dsp的pwm寄存器写改变值，然后通过fpga中的双口ram对fpga的寄存器写值，最后，由fpga负责发出六路pwm波通过光耦隔离给驱动电路2，从而控制驱动电路2中相应的智能功率模块，最后向相应的电机输出所需的电流。
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，一种高集成度变频器装置，首先系统通入单相交流电，即我们常说的市电，与保险丝串联，经过保险丝的保护，流入整个系统。
将单相交流电通过整流滤波稳压电路变换成稳定的直流电，以此为直流母线电压。
将得到的稳定的直流电经开关电源变压器组成的降压电路降压后，再由稳压管稳压得到主控模块和驱动模块所需的供电电源，分别对它们进行供电。
以上是整个系统的供电部分，接下来，指令输入模块和主控模块中的dsp通过spi协议进行通信，指令输入模块负责对用户输入的读取，主控模块接受指令输入模块的信号。
主控模块是整个系统的核心，负责整个系统控制算法的实现以及各种信号的采集和反馈，主控模块和驱动模块相连接，它由dsp和fpga组合而成。dsp实现控制算法，将控制电机的核心程序均放在dsp的定时器中断中，由dsp在每个定时器中断周期中对它们顺序执行，由于dsp的运算速度相当快，可达数百兆赫兹，所以对每台电机的控制可以看作是连续的。fpga实现数据接收并通过其丰富的io资源实现信号输出，输出svpwm信号经过光耦隔离，控制驱动电路内的三个智能功率模块内的开关管的导通和关断，从而将以上得到的直流母线电压逆变成我们所需的三相交流电。
检测电路负责对三相电流进行检测，反馈给主控模块处理。
最后，驱动电路将电流最终输出到三个异步电机的定子三相绕组内，即可实现电机的变频调速。
根据上述装置，一种高集成度变频器装置，结合图1、2、3，包括以下步骤：
步骤1，系统初始化，并上电；结合图2，具体包括以下步骤：
(1.1)首先，初始化主控模块中dsp和fpga相应的系统配置寄存器；
(1.2)初始化主控模块中dsp的外设寄存器及中断寄存器；
(1.3)初始化主控模块的各个起始参数；
(1.4)在初始化工作完成后，开启dsp的中断；
(1.5)检查无误后，给系统输入端加上单相交流电，即市电，并运行程序。
步骤2，假定系统需要控制三台异步电机，分别编号1号电机，2号电机，3号电机。由于控制每一台电机的过程完全相同，在此，以控制1号电机为例。用户根据需要从指令输入模块给1号电机输入速度给定值，改变1号电机的转速；结合图3，具体包括以下步骤：
(2.1)系统在初始化完成后，一直循环等待中断，当主控模块没有接收到指令输入模块的指令时，则系统正常运行；如果接受到指令输入模块的指令，则dsp中1号电机相应寄存器的速度给定值改变；
(2.2)检测模块检测由驱动模块输出的三相电流，即输出到电机三相定子中的电流值；
(2.3)将检测到的电流值反馈到主控模块的dsp中，并进行clarke变换；
(2.4)将clarke变换得到的值进行park变换，实现了电流解耦，将电流解耦得到励磁电流id和转矩电流iq；
(2.5)将速度给定值加入到电流环的pid调节中，作为转矩电流给定，经电流环pid调节后输出；
(2.6)将以上输出进行ipark变换，得到两相静止坐标系下的电压相量值；
(2.7)将两相静止坐标系下的电压相量值进行svpwm调制，向dsp的相应比较寄存器中更新值；
(2.8)将dsp比较寄存器中的值通过fpga的双口ram送入fpga的相应寄存器，由fpga引脚最终输出6路pwm波；
(2.9)以此6路pwm波控制驱动电路中1号电机的智能功率模块中的开关管的开通和关断，输出所需的三相交流电给1号电机定子三相绕组，从而实现其转速的改变。
综上，本发明实现了一台变频器控制多台电机以所需的不同转速同时运行，从而为使用者节约成本，节省空间，提高效率。