多電機(jī)同步傳動(dòng)

1、多電機(jī)同步傳動(dòng)本文討論多電機(jī)同步 (比例同步)傳動(dòng)的要求，變頻調(diào)速方案的選擇以及稀土永磁同步 電動(dòng)機(jī)開環(huán)變頻調(diào)速的應(yīng)用。一、 高精度多電機(jī)同步傳動(dòng)對電氣傳動(dòng)的要求可以概括為："四高"和"一少"。"四高"：即高同步性要求橫向轉(zhuǎn)速一致，縱向比例同步)；高精確性(轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，目前 的控制精確度可達(dá) 0.1%0.01% );高轉(zhuǎn)速要求或甚高轉(zhuǎn)速(在沒有升速齒輪箱條件下， 電機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá) 80009000r/min，甚至12000r/min );高可靠性(至少保證一年安全連續(xù) 運(yùn)行8000h)。一少：即少維修或免維修，毋需看顧。二、變頻調(diào)速控制方案

2、的選擇1、變頻調(diào)速系統(tǒng)控制方案為了滿足"四高一少"的要求，選擇控制方案。(1) 異步電動(dòng)機(jī)開環(huán)變頻調(diào)速 VVVF+IM開環(huán)雖然電路簡單、可靠性大，但是轉(zhuǎn)速精度難以達(dá)到0.50.01% ,所以一般不會(huì)選用。(2) 異步電動(dòng)機(jī)閉環(huán)變頻調(diào)速 VVVF+IM閉環(huán)該控制方案，每個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)雖可達(dá) 0.50.01%指標(biāo)，但是多個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)整到相同的 轉(zhuǎn)速精度十分艱難麻煩。另外，每個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)都有速度傳感器，故障率會(huì)高些，可靠性這個(gè)指標(biāo)不能滿足，故此方案也不宜被采用。(3) 永磁同步電動(dòng)機(jī)開環(huán)變頻調(diào)速VVVF+SM開環(huán)由于同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速精度僅決定供電頻率精度，與負(fù)荷變化無關(guān)。為此，通常采用高

3、精度的變頻調(diào)速器和永磁同步電動(dòng)機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)，無需采用閉環(huán)控制，就可保證電機(jī)轉(zhuǎn)速精度達(dá)到 0.1% 0.01% 。2、變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路方案：(1) 大變頻調(diào)速器驅(qū)動(dòng)由一臺大功率變頻器 U來驅(qū)動(dòng)多臺永磁同步電動(dòng)機(jī)MS,如圖1所示。電動(dòng)機(jī) 可逐臺起動(dòng)或分組起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡單、控制方便，不需加任何措施，可保證多電機(jī)同步運(yùn)行。缺點(diǎn)：變頻器容量必須選用很大；單臺電動(dòng)機(jī)短路故障有可能引起變頻器跳閘，造成停產(chǎn)。圖1大變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)(2) 多臺小變頻器驅(qū)動(dòng)每一臺電動(dòng)機(jī)均 由一臺小變頻器驅(qū)動(dòng)， 對應(yīng)，如圖 2所示。對比大變頻器驅(qū)動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)：a、一臺變頻器驅(qū)動(dòng)一臺電動(dòng)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，變頻器容量基本上與電動(dòng)機(jī)相同；

4、b、 某臺電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，對應(yīng)變頻器停止工作，不會(huì)影響整臺紡絲機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但也存在問題：a、總設(shè)定、總起動(dòng)調(diào)節(jié)需另加環(huán)節(jié)；b、n臺變頻器輸出頻率會(huì)有離散性，存在一定的誤差，為達(dá)到轉(zhuǎn)速同步，需加串行通 信接口。圖2多臺小變頻器驅(qū)動(dòng)(3) 公用直流電源多臺小逆變器驅(qū)動(dòng)如圖3所示。采用公用直流小逆變器驅(qū)動(dòng)，除了保持小變頻器驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)外，還具有下列優(yōu)點(diǎn)：a、可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)狀態(tài)和再生制動(dòng)狀態(tài)的能量自動(dòng)補(bǔ)償。為保持一定的牽伸張力，被拖電機(jī)必須處于制動(dòng)狀態(tài)。公用直流母排連在一起， 被拖電機(jī)變成發(fā)電機(jī)經(jīng)續(xù)流二極管整流成直流回饋到直流母線，電機(jī)不但無須從電網(wǎng)吸收能量，還可將能量供給其它逆變器，既有利于直

5、流母線電壓穩(wěn)定，又起到節(jié)能之目的。b、 可以協(xié)調(diào)各臺電動(dòng)機(jī)停車。某臺電機(jī)停得慢時(shí)，它將變?yōu)閁-整流器U1-U6-逆變器發(fā)電狀態(tài)，使其停車加快；反之，某臺電機(jī)停得快，直流母排繼續(xù)對它供電，使其停車慢些，最終各臺電動(dòng)機(jī)基本上一起停下來。c、可以防止瞬時(shí)停電帶來的停役故障。變頻器有一個(gè)致命弱點(diǎn)，即抗電網(wǎng)瞬時(shí)停電能力差。一般幾個(gè)周波掉電(大于或等于3050ms)可足以使變頻器停役，如果有兩個(gè)獨(dú)立交流電源，分別經(jīng)整流器送至公用直流母排(需二極管隔離)，一旦失掉一路交流電源，仍 有另一路交流電源直持，不會(huì)停車。d、重要設(shè)備電動(dòng)機(jī)可設(shè)置 "輔助運(yùn)行逆變器"切換回路，見圖4。圖3公用直流電源多臺小逆變器驅(qū)動(dòng)圖4輔助運(yùn)行逆變器切換回路多臺電機(jī)同步變頻調(diào)速歸納如下：(1) 采用高精度的變頻器；(2) 采用稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)；