CN101924509A - 一种开关磁阻电机多机同步运行的方法 - Google Patents

一种开关磁阻电机多机同步运行的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，多台开关磁阻电机刚性连接到同一负载时，其中一台电机作为主机，其他作为从机，主机采用速度给定，从机采用转矩给定模式。主机可以把转矩给定信号传送给所有从机，从机跟踪主机的转矩给定信号。主机可以通过通讯的方式或者模拟的方式将转矩给定信号传送给从机，在需要四象限场合，转矩给定信号可以包含转矩方向信息。通讯方式可以采用CAN，RS485，RS232等多种方式实现。该同步运行方法可以实现多台开关磁阻电机的同步运行，输出功率容易平衡，速度响应快，电机特性可以调节，适用范围广，可以灵活的组合，构成复杂的多机系统。

Description

一种开关磁阻电机多机同步运行的方法
技术领域
本发明涉及一种开关磁阻电机控制运行方法，具体地说，涉及多台开关磁阻电机同步运行的方法。
背景技术
目前公知的开关磁阻电机多电机同步控制，主要有两种方法，第一种方式如图1所示，每台控制器均采用速度给定方式，外部速度给定信号同时送给每台控制器。这种方法要求电机机械特性完全一致，否则可能导致电机输出功率不平衡，可能烧毁输出功率较大的电机，在很多要求电机硬特性的场合不适用。第二种方式如图2所示，两台电机同步运行，外部速度给定信号送给其中一台，即n1＝nr，控制方式为速度电流双闭环控制，另外一台电机的速度给定是计算得到的，即n2＝nr+Δn，Δn是两台电机的平均电流之差通过调节器得到的，通过调节一台电机的转速达到两台电机稳态输出功率平衡的目的，这种方法虽然解决了第一种方法的输出功率不平衡问题，但是这种方法仅适用于两台电机的同步运行，无法应用于更复杂的多机同步运行的系统中，并且由于增加了一级调节器使得速度响应较慢，这种方法只能保证稳态下的功率平衡，在动态过程中还是有可能出现短时间的功率不平衡。
发明内容
本发明正是为了解决上述技术问题而设计的一种开关磁阻电机多机同步运行的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种开关磁阻电机多机同步运行的方法按如下模式工作：
①指定任意一台开关磁阻电机的控制器为主控制器，设定控制方式为速度给定模式，即该台控制器接收外部的速度信号，这个速度信号为通过面板直接输入给定的转速值或者通过通讯传入设定的转速值；所述转速值通过变换得到速度给定值nr；速度给定值nr同速度反馈值nf通过差值电路，其差值经速度调节器计算得到转矩给定值Tr，以转矩给定值Tr作为所有控制器的转矩给定值，所有控制器通过闭环的电流控制跟踪转矩给定；速度反馈值nf是通过反馈电路经速度计算得到；
②所有从机设定为转矩给定模式，从机中移除了速度调节器，只保留了电流环，主机和从机都配置了通讯控制器，通过通讯控制器实现数据传递；
③主机通过通讯控制器把转矩给定值Tr传输给从机，从机从通讯控制器读取信息并分析，提取出转矩给定值Tr作为从机的转矩给定值并且跟踪转矩给定；
④主机发送的转矩给定值Tr为带符号数值，正数代表正的转矩，负数代表负的转矩，这样所有从机同主机都可以实现四象限运行。
所述一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，主机和从机都配置了RS232控制器，在设置RS232控制器通讯协议和通讯速率后，RS232控制器负责完成主机和从机之间的数据传输。
所述一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，主机和从机都配置了RS485控制器，在设置RS485控制器通讯协议和通讯速率后，RS485控制器负责完成主机和从机之间的数据传输。
所述一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，主机和从机都配置了CAN控制器，在设置CAN控制器通讯协议和通讯速率后，CAN控制器负责完成主机和从机之间的数据传输。
本发明的有益效果是：一种开关磁阻电机多机同步运行的方法可以实现多台开关磁阻电机的同步运行，输出功率容易平衡，速度响应快，电机特性可以调节，适用范围广，可以灵活的组合，构成复杂的多机系统。
附图说明
图1为现有速度给定方式的开关磁阻电机多电机同步控制方法的功能框图。
图2为现有速度给定不一致时开关磁阻电机两电机同步控制方法的功能框图。
图3为本发明开关磁阻电机多机同步运行方法的功能框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图3所示，本发明一种开关磁阻电机多机同步运行的方法按如下模式工作：
①指定任意一台开关磁阻电机的控制器为主控制器，设定控制方式为速度给定模式，即该台控制器接收外部的速度信号，这个速度信号为通过面板直接输入给定的转速值或者通过通讯传入设定的转速值；所述转速值通过变换得到速度给定值nr；速度给定值nr同速度反馈值nf通过差值电路，其差值经速度调节器计算得到转矩给定值Tr，以转矩给定值Tr作为所有控制器的转矩给定值，所有控制器通过闭环的电流控制跟踪转矩给定；速度反馈值nf是通过反馈电路经速度计算得到；
②所有从机设定为转矩给定模式，从机中移除了速度调节器，只保留了电流环，主机和从机都配置了通讯控制器，通过通讯控制器实现数据传递；
③主机通过通讯控制器把转矩给定值Tr传输给从机，从机从通讯控制器读取信息并分析，提取出转矩给定值Tr作为从机的转矩给定值并且跟踪转矩给定；
④主机发送的转矩给定值Tr为带符号数值，正数代表正的转矩，负数代表负的转矩，这样所有从机同主机都可以实现四象限运行。
所述一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，其主机和从机之间的通讯控制器为CAN通讯模式，主机和从机都配置了CAN控制器，在设置CAN控制器通讯协议和通讯速率后，CAN控制器负责完成主机和从机之间的数据传输。由于采用了刚性连接，所有电机速度相同，在输出转矩上从机跟踪主机转矩给定，根据P＝T*N(P：输出功率，T：输出转矩，N：转速)可知，所有电机输出功率相同。转矩给定信号为有符号数，数字正负代表转矩的方向的正反。
所述一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，其主机和从机之间的通讯控制器还可以为RS232、RS485、或其它通讯模式。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，其特征在于：开关磁阻电机的多机同步运行按如下模式工作：
①指定任意一台开关磁阻电机的控制器为主控制器，设定控制方式为速度给定模式，即该台控制器接收外部的速度信号，这个速度信号为通过面板直接输入给定的转速值或者通过通讯传入设定的转速值；所述转速值通过变换得到速度给定值nr；速度给定值nr同速度反馈值nf通过差值电路，其差值经速度调节器计算得到转矩给定值Tr，以转矩给定值Tr作为所有控制器的转矩给定值，所有控制器通过闭环的电流控制跟踪转矩给定；速度反馈值nf是通过反馈电路经速度计算得到；
②所有从机设定为转矩给定模式，从机中移除了速度调节器，只保留了电流环，主机和从机都配置了通讯控制器，通过通讯控制器实现数据传递；
③主机通过通讯控制器把转矩给定值Tr传输给从机，从机从通讯控制器读取信息并分析，提取出转矩给定值Tr作为从机的转矩给定值并且跟踪转矩给定；
④主机发送的转矩给定值Tr为带符号数值，正数代表正的转矩，负数代表负的转矩，这样所有从机同主机都可以实现四象限运行。
2.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，其特征在于：主机和从机都配置了RS232控制器，在设置RS232控制器通讯协议和通讯速率后，RS232控制器负责完成主机和从机之间的数据传输。
3.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，其特征在于：主机和从机都配置了RS485控制器，在设置RS485控制器通讯协议和通讯速率后，RS485控制器负责完成主机和从机之间的数据传输。
4.
根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机多机同步运行的方法，其特征在于：主机和从机都配置了CAN控制器，在设置CAN控制器通讯协议和通讯速率后，CAN控制器负责完成主机和从机之间的数据传输。
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