CN205304655U - 一种主电机和从电机断电同步控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种主电机和从电机断电同步控制系统，包括与控制装置连接的主变频器和从变频器，主变频器、从变频器与三相市电连接，主变频器与主电机连接，从变频器上与从电机连接；主电机和从电机上分别设置有主编码器和从编码器，从变频器上集成有用于同步的运动控制器，主编码器和从编码器分别与运动控制器上对应的输入端连接，主变频器和从变频器上均设置有控制电路供电引脚，主变频器和从变频器上的控制电路供电引脚均连接UPS电源，主变频器上的直流母线与从变频器的直流母线并联。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制系统，用来控制啤酒灌酒机的主电机和从电机在断电时同步运行。
背景技术
啤酒灌装机主要有酒机和压盖机组成，而且酒机和压盖机之间没有机械传动连接，由各自的电机驱动，酒机做为主机，压盖机做为从机，从机跟踪主机运行，并且要在任何情况下保持同步。酒机由主变频器驱动主电机，压盖机由从变频器驱动从电机，主机变频器采用采用丹佛斯FC302。从机变频器采用FC302，并配有运动控制器(同步卡)MCO350。所述主电机和从电机上分别设置有主编码器和从编码器，所述主编码器和从编码器分别与运动控制器上对应的输入端连接，从变频器根据主编码器的信号来控制从电机，实现主电机和从电机的同步。正常情况下，主电机和从电机可以实现同步。但是当设备运行中突然断电，主、从变频器断电后变成惯性停机，造成主电机和从电机错位，为了断电后快速停机，也采用机械刹车，断电后立马刹车制动电机，这种方法失步错位量减少，但对机械损伤严重。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种主电机和从电机断电同步控制系统，该控制系统可以在断电情况下使从电机跟随主电机同步停机，避免错位造产品损坏，也避免采用机械刹车对设备造成损害。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种主电机和从电机断电同步控制系统，包括与控制装置连接的主变频器和从变频器，所述主变频器的变频器供电引脚与三相市电连接，所述主变频器上的电机供电引脚与主电机连接，所述从变频器的变频器供电引脚与三相市电连接，所述从变频器上的电机供电引脚与从电机连接；所述主电机和从电机上分别设置有主编码器和从编码器，所述从变频器上集成有用于同步的运动控制器，所述主编码器和从编码器分别与运动控制器上对应的输入端连接，所述主变频器和从变频器上均设置有控制电路供电引脚，主变频器和从变频器上的控制电路供电引脚均连接UPS电源，所述主变频器上的直流母线与从变频器的直流母线并联。
作为一种优选的方案，所述主变频器和从变频器上均设置了直流母线正极端子和直流母线负极端子，所述主变频器上的直流母线正极端子与从变频器的直流母线正极端子之间通过正极直流接线连接，所述主变频器上的直流母线负极端子与从变频器的直流母线负极端子之间通过负极直流接线连接，所述正极直流接线和负极直流接线之间连接有电容储能电路。
作为一种优选的方案，所述电容储能电路包括四个电容、一限流电阻和两分压电阻，该四个电容两两并联后再串联形成电容组，所述限流电阻与电容组再串联，电容组的正极连接于正极直流接线，电容组的负极连接于负极直流接线，所述两个分压电阻分别一一对应连接于并联后的电容的两端。
采用了上述技术方案后，本实用新型的效果是：由于所述主变频器和从变频器上均设置有控制电路供电引脚，主变频器和从变频器上的控制电路供电引脚均连接UPS电源，所述主变频器上的直流母线与从变频器的直流母线并联，因此，当断电时，UPS电源为主变频器和从变频器的控制电路持续供电，使主从变频器的控制电路正常工作，而主电机因惯性继续运行，减速过程中产生的再生能量回流到主变频器，然后主变频器将该再生能量转变成直流后经过直流母线传递给从变频器，从变频器接收到该惯性电流经过逆变后变成交流传递给从电机，从变频器上的运动控制器根据主电机的运行状况来使从电机同步运行，这样就实现了断电时主电机和从电机同步停机，避免错位造产品损坏，也避免采用机械刹车对设备造成损害。在操作方面，不需要一断电后，重新人工调整同步。重新上电后，能保持上电前的状态继续生产，保证的产品的连贯性，增加设备生产效率。
又由于所述主变频器和从变频器上均设置了直流母线正极端子和直流母线负极端子，所述主变频器上的直流母线正极端子与从变频器的直流母线正极端子之间通过正极直流接线连接，所述主变频器上的直流母线负极端子与从变频器的直流母线负极端子之间通过负极直流接线连接，所述正极直流接线和负极直流接线之间连接有电容储能电路，该电容储能电路可以在主电机还未进入惯性发电时，供从电机跟踪运行能量，使主电机和从电机依旧保持同步。
本实用新型还公开了一种主电机和从电机断电同步控制方法，该控制方法利用主变频器控制主电机，利用从变频器控制从电机，将主变频器的直流母线与从变频器的直流母线并联，主变频器和从变频器均连接外置控制电源，从变频器上设置有运动控制器，主电机上的主编码器和从电机上的从编码器分别连接运动控制器的对应的输入端，当外界突然断电，外置控制电源持续给主变频器和从变频器的控制电路供电，主电机由于惯性依旧运行，主电机在减速过程中产生的再生能量经主变频器的直流母线传递给从变频器的直流母线，再经过从变频器的逆变模块转变成交流电驱动从电机旋转，从变频器读取主编码器检测的信号作为跟踪值并且读取从编码器检测的信号作为反馈信号来闭环控制从电机。
其中优选的，在主变频器的直流母线与从变频器的直流母线上增加电容，正常工作时电容储存电能，当外界突然断电时而主电机又未进入到惯性发电状态时，电容放电供给从变频器和主变频器，从变频器利用电容供给的电能控制从电机跟随主电机同步运行。
该控制方法可以在断电情况下使从电机跟随主电机同步停机，避免错位造产品损坏，也避免采用机械刹车对设备造成损害。在操作方面，不需要一断电后，重新人工调整同步。重新上电后，能保持上电前的状态继续生产，保证的产品的连贯性，增加设备生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例的主变频器的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的从变频器的部分电路连线示意图；
图3是本实用新型实施例的从变频器的运动控制器的电路连线示意图；
附图中：1.变频器供电引脚；2.主变频器；3.电机供电引脚；4.主电机；5.主编码器；6.直流母线正极端子；7.直流母线负极端子；8.负极直流接线；9.正极直流接线；10.电容储能电路；11.同步清零引脚；12.控制电路供电正引脚；13.控制电路供电负引脚；14.电容；15.分压电阻；16.分压电阻；17.限流电阻；18.从变频器；19.制动电阻；20.从电机；21.从编码器；22.运动控制器；221.从同步输入端；222.主同步输入端。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
如图1、2、3所示，一种主电机4和从电机20断电同步控制系统，包括与控制装置连接的主变频器2和从变频器18，该控制装置采用PLC,主变频器2和从变频器18之间通过ProfiNet或ProfiBus通讯，收发指令都是通过总线处理。
所述主变频器2的变频器供电引脚1与三相市电连接，所述主变频器2上的电机供电引脚3与主电机4连接，所述从变频器18的变频器供电引脚1与三相市电连接，所述从变频器18上的电机供电引脚3与从电机20连接；所述主变频器2的变频器供电引脚1和从变频器18的变频器供电引脚1连接同一个空开控制总电源，保持电源的一致性。所述主电机4和从电机20上分别设置有主编码器5和从编码器21，该主编码器5和从编码器21分别安装于主电机4和从电机20上用来检测电机的输出轴的位置。
所述从变频器18上集成有运动控制器22(同步卡)，所述主编码器5和从编码器21分别与运动控制器22上对应的输入端连接，如图3所示，从编码器21上设置有从同步输入端221和主同步输入端222，从编码器21与从同步输入端221连接，主编码器5与主同步输入端222连接，所述主变频器2和从变频器18上均设置有控制电路供电引脚，主变频器2和从变频器18上的控制电路供电引脚均连接UPS电源，如图1所示，UPS电源为24V的直流电源，控制电路供电引脚分为控制电路供电正引脚13和控制电路供电负引脚12，分别与UPS电源的正负极连接，在正常的供电情况下，主变频器2和从变频器18将三相电转换成直流电流时一部分供给控制电路中，而当断电时，利用UPS电源供电。
所述主变频器2上的直流母线与从变频器18的直流母线并联。所述主变频器2和从变频器18上均设置了直流母线正极端子6和直流母线负极端子7，所述主变频器2上的直流母线正极端子6与从变频器18的直流母线正极端子6之间通过正极直流接线9连接，所述主变频器2上的直流母线负极端子7与从变频器18的直流母线负极端子7之间通过负极直流接线8连接，所述正极直流接线9和负极直流接线8之间连接有电容储能电路10。
如图1所示，所述电容储能电路10包括四个电容14C1、C2、C3和C4、一限流电阻17(R3)和两分压电阻(R4、R5)16、15，该四个电容14两两并联后再串联形成电容14组，电容14C1和C2并联，电容14C3和C4并联再相互串联，所述限流电阻17(R3)与电容14组再串联，电容14组的正极连接于正极直流接线9，电容14组的负极连接于负极直流接线8，所述两个分压电阻16、15(R4、R5)分别一一对应连接于并联后的电容14的两端，其中R4并联在电容14C1和C2的两端，R5并联在电容14C3和C4的两端，电容14C1、C2、C3和C4的规格2200uF/450V，两并联两串联后相当于2200uF/900V电容141个。
从变频器18同步清零功能，其上设置有同步清零引脚11，在调试时，主电机4和从电机20同步后，可按下同步清零引脚11即可从该位置作为起始位置，同时主变频器2和从变频器18上均设置有制动电阻19，当直流母线的电压过高，如超过800V时，利用该制动电阻19放电。
另外本实施例还公开了一种主电机4和从电机20断电同步控制方法，该控制方法利用主变频器2控制主电机4，利用从变频器18控制从电机20，将主变频器2的直流母线与从变频器18的直流母线并联，主变频器2和从变频器18均连接外置控制电源，从变频器18上设置有运动控制器22，主电机4上的主编码器5和从电机20上的从编码器21分别连接运动控制器22的对应的输入端，当外界突然断电，外置控制电源持续给主变频器2和从变频器18的控制电路供电，主电机4由于惯性依旧运行，主电机4因惯性发电产生的惯性电流会回流到主变频器2中，经主变频器2的直流母线传递给从变频器18的直流母线，再经过从变频器18的逆变模块转变成交流电驱动从电机20旋转，从变频器18读取主编码器5检测的信号作为跟踪值并且读取从编码器21检测的信号作为反馈信号来闭环控制从电机20。
其中优选的，在主变频器2的直流母线与从变频器18的直流母线上增加电容14，正常工作时电容14储存电能，当外界突然断电时而主电机4又未进入到惯性发电状态时，电容14放电供给从变频器18，同业也供给主变频器2，从变频器18利用电容14供给的电能控制从电机20跟随主电机4同步运行。
当直流母线电压降到480V时，则认为是电源故障，电源故障执行“受控减速”，快速减速时间2.5s，从机在该2.5s内依旧保持与主机同步，2.5秒内平稳停机。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种主电机和从电机断电同步控制系统，包括与控制装置连接的主变频器和从变频器，所述主变频器的变频器供电引脚与三相市电连接，所述主变频器上的电机供电引脚与主电机连接，所述从变频器的变频器供电引脚与三相市电连接，所述从变频器上的电机供电引脚与从电机连接；所述主电机和从电机上分别设置有主编码器和从编码器，所述从变频器上集成有用于同步的运动控制器，所述主编码器和从编码器分别与运动控制器上对应的输入端连接，其特征在于：所述主变频器和从变频器上均设置有控制电路供电引脚，主变频器和从变频器上的控制电路供电引脚均连接UPS电源，所述主变频器上的直流母线与从变频器的直流母线并联。
2.如权利要求1所述的一种主电机和从电机断电同步控制系统，其特征在于：所述主变频器和从变频器上均设置了直流母线正极端子和直流母线负极端子，所述主变频器上的直流母线正极端子与从变频器的直流母线正极端子之间通过正极直流接线连接，所述主变频器上的直流母线负极端子与从变频器的直流母线负极端子之间通过负极直流接线连接，所述正极直流接线和负极直流接线之间连接有电容储能电路。
3.如权利要求2所述的一种主电机和从电机断电同步控制系统，其特征在于：所述电容储能电路包括四个电容、一限流电阻和两分压电阻，该四个电容两两并联后再串联形成电容组，所述限流电阻与电容组再串联，电容组的正极连接于正极直流接线，电容组的负极连接于负极直流接线，所述两个分压电阻分别一一对应连接于并联后的电容的两端。
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| CN105529968A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-04-27 | 南京乐惠轻工装备制造有限公司 | 一种主电机和从电机断电同步控制系统及其同步控制方法 |
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2016
- 2016-01-08 CN CN201620016590.1U patent/CN205304655U/zh active Active
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| CN105529968B (zh) * | 2016-01-08 | 2018-03-30 | 南京乐惠轻工装备制造有限公司 | 一种主电机和从电机断电同步控制系统及其同步控制方法 |
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