一种带有功率平衡功能的变频控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变频器技术领域，特别是涉及一种带有功率平衡功能的变频控制系统。
【背景技术】
[0002]在大型的变频运行系统中，包含多台电机，每台电机均有与其对应的变频器。在实际应用中，经常出现多台拖动系统共同拖动一台负载的场合，此时需要通过变频器控制各自的电机实现对一台负载的拖动。现有技术中，变频控制系统中的变频器(一个主变频器和多个从变频器)之间的通信是独立的，无法获取系统内其他各机的运行数据，无法控制各机输出频率达到功率平衡，最终导致多台拖动系统难以均衡出力，常出现一台设备轻载甚至处于发电状态，而其它设备过载的状况。
[0003]由此可见，如何实现变频控制系统中各变频器功率平衡的目的，是本领域技术人员亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种带有功率平衡功能的变频控制系统，用于实现变频控制系统中各变频器功率平衡的目的。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种带有功率平衡功能的变频控制系统，包括:主变频控制子系统和至少一个从变频控制子系统；
[0006]所述主变频控制子系统或所述从变频控制子系统均包括:
[0007]人机交互装置；
[0008]与所述人机交互装置通信连接的微处理器；
[0009]与所述微处理器通信连接的PffM发波装置和通讯装置；
[0010]与所述PffM发波装置通信连接的驱动及检测装置；
[0011]所述通讯装置包括接收电路和发送电路；
[0012]其中，任意一个所述通讯装置的接收电路均与与其相邻的两个通讯装置的发送电路连接；任意一个所述通讯装置的发送电路均与与其相邻的两个通讯装置的接收电路连接。
[0013]优选地，所述通讯装置具体包括:
[0014]第一接收电路、第二接收电路、第一发送电路和第二发送电路；
[0015]其中，所述第一接收电路与与其相邻的前一个通讯装置的第一发送电路连接；
[0016]所述第二接收电路与与其相邻的后一个通讯装置的第二发送电路连接；
[0017]所述第一发送电路与与其相邻的前一个通讯装置的第一接收电路连接；
[0018]所述第二发送电路与与其相邻的后一个通讯装置的第二接收电路连接。
[0019]优选地，所述第一接收电路、第二接收电路、第一发送电路和第二发送电路的传输介质均为光纤。
[0020]优选地，所述人机交互装置具体为触摸显示屏。
[0021 ] 优选地，所述微处理器具体为数字信号处理器DSP。
[0022]优选地，所述PffM发波装置包括基于现场可编程逻辑门阵列FPGA的电路或基于复杂可编程逻辑器件CPLD的电路。
[0023]优选地，所述驱动及检测装置包括:
[0024]功率模块驱动电路、电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路。
[0025]本实用新型所提供的带有功率平衡功能的变频控制系统，任意一个通讯装置的接收电路均与与其相邻的两个通讯装置的发送电路连接；任意一个通讯装置的发送电路均与与其相邻的两个通讯装置的接收电路连接，通过采用上述的连接方式，使得主变频控制子系统的微处理器和从变频控制子系统的微处理器均能够获得其它各变频器的参数，最后PWM发波装置将上述参数处理为PffM波形发送给功率模块，以驱动电机运行在某一频率，通过控制各台电机转速的差别来动态控制各台间功率分配均衡，保证多台电机力矩电流相同。由此可见，各通讯装置之间采用环网通讯的方式能够保证变频控制系统中各子系统互相传递运行数据，从而控制各电机处于平衡的功率下工作。此外，当任意一台从变频器出现故障时，主变频器和剩余的从变频器仍然能够保持通讯畅通。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本实用新型提供的一种主变频控制子系统的结构图；
[0028]图2为本实用新型提供的一种多个通讯装置通信的结构图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
[0030]本实用新型的核心是提供一种带有功率平衡功能的变频控制系统。
[0031]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0032]带有功率平衡功能的变频控制系统，包括:主变频控制子系统和至少一个从变频控制子系统。图1为本实用新型提供的一种主变频控制子系统的结构图。图2为本实用新型提供的一种多个通讯装置通信的结构图。如图1所示，主变频控制子系统包括:
[0033]人机交互装置10 ；
[0034]其中，人机交互装置10具体为触摸显示屏。
[0035]与人机交互装置10通信连接的微处理器11 ;
[0036]其中，微处理器11具体为数字信号处理器DSP。
[0037]与微处理器11通信连接的PffM发波装置12和通讯装置13 ;
[0038]其中，PffM发波装置12包括基于现场可编程逻辑门阵列FPGA的电路或基于复杂可编程逻辑器件CPLD的电路。
[0039]与PffM发波装置12通信连接的驱动及检测装置14 ；
[0040]其中，驱动及检测装置14包括:功率模块驱动电路、电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路。
[0041]通讯装置13包括接收电路Rl、R2和发送电路Tl、T2。
[0042]本实用新型中的功率平衡功能体现在以下工作过程:
[0043]主变频控制子系统的人机交互装置10接收输入的起停信号、频率给定控制信号等，并显示上述信号，然后将上述信号发送至微处理器11。驱动及检测装置14用于将PffM发波装置12生成的驱动信号经过隔离、放大、添加硬件保护、死区时间后驱动功率模块；当系统在运行时，还用于检查直流母线上的电压、输出电流、功率模块的温度信号等参数，并通过PWM发波装置12发送至微处理器11。
[0044]在系统运行时，微处理器11根据直流母线上的输出电流及内部参数计算出力矩电流(或是有功功率)，供功率平衡计算使用。功率平衡功能按如下方式实现:
[0045]主变频控制子系统的通讯装置13将起停信号、频率给定控制信号、力矩电流(或是有功功率)、当前频率等变量通过图2的硬线连接方式发送给与其相邻的通讯装置13。这样主变频控制子系统的微处理器11和所有的从变频控制子系统的微处理器11均能够获取全部的运行数据，则每个微处理器11根据其它各变频器的当前频率、输出力矩电流大小以及本机当前频率、输出力矩电流大小判定下一个载波周期输出频率，并生成载波周期、导通时长等波形信号发送至PWM发波装置12。
[0046]PffM发波装置12将上述波形信号处理为PffM波形发送给功率模块，以驱动电机运行在某一频率，通过控制各台电机转速的差别来动态控制各台间功率分配均衡，保证多台电机输出力矩电流相同。
[0047]如图2所示，带有功率平衡功能的变频控制系统中可以包括一个主变频控制子系统1#和三个从变频控制子系统2#、3#、4#。为了清楚说明多个通讯装置13的通信过程，图2中主变频控制子系统1#和从变频控制子系统2#、3#、4#中只提供了微处理器11和通讯装置13。
[0048]其中，主变频控制子系统1#的通讯装置13的接收电路Rl、R2与其相邻的两个通讯装置(从变频控制子系统2#的通讯装置13和从变频控制子系统4#的通讯装置13)的发送电路T1、T2连接。从变频控制子系统2#的通讯装置13的接收电路R1、R2与其相邻的两个通讯装置(主变频控制子系统1#的通讯装置13和从变频控制子系统3#的通讯装置13)的发送电路T1、T2连接。从变频控制子系统3#的通讯装置13的接收电路R1、R2与其相邻的两个通讯装置(从变频控制子系统2#的通讯装置13和从变频控制子系统4#的通讯装置13)的发送电