两台电机驱动同一负载变频控制技术的研究
分析变频器控制多电机同步方案
CHINA FLIGHTS 中国航班91TECHNOLOGY OUTLOOK科技展望图1 PLC+编码器闭环控制分析变频器控制多电机同步方案王维（中达电通股份有限公司沈阳分公司）摘要：多电机同动/联动在实际生产中有非常多的应用需求。
变频器因其节能效果好，启停对电网冲击小，保护功能多，也得到了越来越多的应用。
本文列出使用变频器实现多电机同步的部分方案，并分析他们的优劣。
关键词：变频器；同步；编码器两个或多个电机的同步及联动，在纺织、汽车、金属加工、运输等行业，是生产中经常需要的一种应用。
而在不同行业，不同应用速度、精度等要求下，哪种方案才最满足客户要求，需要我们工程技术人员仔细研究。
本文列出了常见的几种利用变频器进行同步控制的方案，同大家一同探讨。
1一拖多控制使用一台大容量变频器带动2台或多台电机，只能使用v/f 控制方式。
优点：结构简单，调试方便，尤其是传送带等小功率，精度要求不高场合可以实现一变频器带很多电机，节省安装空间和变频器成本。
缺点：变频器对单台电机保护效果减弱，过流时不一定会报警，如果条件允许建议每台电机上口单独安装热保护器。
电机之间频率给定一致，不可成比例变化。
不能使用矢量控制方式。
2频率同步给定控制使用电位器、PLC、二次仪表等设备，通过模拟量/通讯等方式，同时给多台变频器频率设定。
优点：结构简单，调试方便。
可以通过调整变频器给定的偏差和增益等方式，改变变频器之间的频率比例。
电机之间无主从关系，单台故障不影响其他电机运行。
缺点：使用电位器或PLC 等利用模拟量进行给定时，误差较大。
中国航班 CHINA FLIGHTS92TECHNOLOGY OUTLOOK科技展望3一主多从控制将其中一台变频器作为主变频器，将主变频器的输入/输出频率作为第二台变频器的输入频率，将第二台变频器的输入/输出频率作为第三台变频器的输入频率，以此类推。
信号可以使用模拟量或者脉冲信号。
优点：结构简单，接线少，可以通过设定增益和偏差改变变频器之间的频率比例。
安川H1000变频器在双电机同步控制中的技术方案研究
安川H1000变频器在双电机同步控制中的技术方案研究周永亮【摘要】针对传统同步方法控制下双牵引电机同步运行所出现的问题,提出了频率相对值跟随的方法.通过设置前后牵引变频器的正反向运行的增益、使用指令指定切换端口,使前牵引电机跟随后牵引电机.对比新的跟随速差法和传统的固定速差法,新的跟随控制方法克服了开关过程中的不平滑和两牵引电机间电缆上张力突变的不足,在高、中、低速档中表现出良好的动态性能.该方法提高了产品的质量,增强了系统的灵活性,提升了设备的生产效率,具有借鉴和推广意义.%To solve the problems that appear in traditional synchronous control system for double traction motors, the method of following up control with frequency relative value is put forward. Through setting the gains of the forward and reverse running of the inverter for front and rear traction;and applying instructions to specify the switching port, to make the front traction motor follows the rear traction motor. The new following up control method is compared with traditional control method, the new method overcomes the deficiencies of unsmooth switching process and the mutation of the tension of the cable between two traction motors;good dynamic performance is shown at high, medium and low speed status. This method improves the quality of products, enhances the flexibility of system, and improves the production efficiency of the equipment;it has the reference and the promotion significance.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2016(037)012【总页数】5页(P87-90,93)【关键词】变频器;双电机;牵引;同步控制;动态性能;可靠性;张力【作者】周永亮【作者单位】广州电缆厂有限公司,广东广州 510000【正文语种】中文【中图分类】TH-3;TP275安川H1000变频器是安川继A系、F系、V系之后开发的又一款重载高性能矢量变频器产品。
多台电动机共用一台变频器时应注意的问题
多台电动机共用一台变频器时应注意的问题
陈海
【期刊名称】《农村电工》
【年(卷),期】2011(000)010
【摘要】多台电动机共用一台变频器(一拖多)在纺织行业中应用非常广泛.该控制方式有优点也有缺点,在具体应用中有不少需要注意的地方.1 变频器容量的选择在N台电动机同时启动同时停止的情况下,变频器相当于驱动一台功率为N台小电动机功率之和的大电动机.因此,变频器的额定电流IN只要稍大于N台电动机的最大工作电流之和即可:IN=KNIM式中IM一各电动机的最大工作电流;K——系数,取1.1～1.4,视具体工况而定.
【总页数】2页(P35-36)
【作者】陈海
【作者单位】712000 陕西省成阳市西北二棉集团公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.单台变频器拖动多台电机应注意的问题 [J], 陈海
2.多台电动机共用一台变频器时应注意的问题 [J], 刘晓林
3.用变频器驱动防爆电动机应注意的问题 [J], 李多华
4.多台电动机共用一台起动器的控制线路 [J], 杨斌文
5.绕线式转子电动机改用变频器控制应注意的问题 [J], 祝俊锋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
变频调速在双电机同步传动中的应用探讨
随着现代科技的发展 ， 在许多工业场合提出了对大功率拖动 系统 的 要求。而单 电机的功率受 制造等原因限制不能做得过大 ， 因此在 电器控 制中 ， 经常遇到两个 电机同时驱动 一台设备 的情况 ， 从驱 动电机之间 的 链 接关系来 看一般 可以分为三类 ： 第一类是各 电机之 间相互独立 ， 电机 之 间不存在物力链接 ， 二类是各 电机间存在柔 性的物力链 接 ， 第 橡皮带 等、 电机的工作状态有 相互影 响： 各 第三类 是两 台电机之间硬轴链接 ， 转 速严格一致 ， 目前已有一些专家 学者对 双电机和多电机的 同步传动方法 进行 了一定的研究和总结 ， 出了基 于同一 给定 电压的的串 、 提 并联方法 、 基 于补偿原 理的控 制方法 （ 电流负反馈法 和差速法反馈法 等 ） 差 和基 于现代控制理论的控制方法 等 ， 两台电机由于制造 的原因参数不可能 完全相等 ， 后两种方法较好地解决 了前一种方法 中因存在的启动速度滞 式 女 后 和偏差 问题 ， 且抗 干扰性 较强 ， 以上一些方法 主要针对前 两种 同步传 动方案 ， 且主要针对速度 同步问题 ， 但是在双 电机 同步传 动中 ， Ｎ ， Ｄ 三 每台载荷 三 Ｊ 分配是否合理 ， 电机输 出功率 是否均衡 是必须要考虑Ｉ 的问题 ， 如果 两台 Ｉ 电机间的功率分配没有很好地得到解决 。 Ｒ 可能出现在拖动过程中一台过
：
一
Ｌ
ｐ
一
正
， Ｒ＇ Ｌ ｐ ｃ。 ＋ ｌ ｌＬ
０ Ｏ
Ｌｐ ｍ
０ 由 ｉ 产生 ，与 ｉ 无关 ， 成 为定子 电流励磁分量 ， ｉ 与 ｉ 之间的传递函数是一阶惯性环 节 ， 磁分量 突变时 的变化 当励 要搜到励磁惯性 的阻扰 ， 和直 流电机励磁绕组 的惯性作用是一致的。 这 ｉ 是定子 电流的转矩 分量 ， ｉ 不变 ， 她不变时 ， 当 即 如果 ｉ发生 变 化， 转矩 立即随之成正 比地 变化 ， 没有滞后 ， 因此 ，－ ｄ ｑ坐标 系安转 子 磁场顶向后 ， 在定子 电流 的两个 分量之间实现 了解耦 ， 由ｉ 决定 ｉ 只 影响转矩 ， 与直流电机 中的励磁 电流 和电枢电流相对应 ， 这样大大简化 了多变量强耦合 的脚力变频调速系统 的控制问题 ， ２ 图 是矢量控 制核心
两台电机如何通过变频器实现同步控制呢
两台电机如何通过变频器实现同步控制呢在工业控制系统中，变频器是一种常见的设备，用于控制电动机的转速和运行状态。
通过变频器，可以实现对电机的精确控制，包括速度、转矩、加速度等。
而在一些应用中，需要实现多台电机的同步控制，即多台电机的转速和运动状态保持一致。
本文将介绍如何通过变频器实现两台电机的同步控制。
首先，要实现电机的同步控制，需要确保两台电机的转速保持一致。
为此，可以将一台电机作为主电机，另一台电机作为从电机。
主电机通过变频器控制其转速，而从电机通过接收主电机的转速信号来实现同步运动。
具体实施时，可以按照以下步骤进行：1.首先，需要确保主电机的位置和转速精确可控。
可以通过编码器或位置传感器来获取主电机的位置和转速信息，并将其传递给变频器。
变频器根据这些信息来调整主电机的转速。
2.从电机需要与主电机保持同步，因此需要获取主电机的位置和转速信息。
可以通过编码器或位置传感器获取从电机的位置和转速信息，并将其传递给从变频器。
4.从变频器接收到主电机的转速信号后，根据这一信号调整从电机的转速。
从变频器将通过调整从电机的电压和频率来控制其转速，以保持与主电机的同步。
需要注意的是，在实际操作中，还需要考虑到一些因素，以确保同步控制能够稳定有效。
例如，变频器之间通信的稳定性和可靠性，编码器或位置传感器的精度和信号的及时性等。
此外，还要根据具体的应用需求和环境条件，调整控制系统的参数和算法，以实现更精确的同步控制。
通过变频器实现两台电机的同步控制，可以应用在许多工业场景中。
例如，自动化生产线中的输送带、同步驱动机械臂等。
通过有效地实现同步控制，不仅可以提高生产线的工作效率和精度，还可以减少因电机运动不同步而引起的故障和损耗。
总结起来，通过变频器实现两台电机的同步控制需要确保主电机的位置和转速精确可控，从电机通过接收主电机的转速信号来实现同步运动。
同时，还需要考虑通信稳定性、传感器精度和环境因素等因素，以优化同步控制系统的性能。
基于可编程双电机变频调速控制仿真
基于可编程双电机变频调速控制仿真基于可编程双电机变频调速控制仿真研究一、引言随着工业自动化技术的不断发展，电机调速系统在各类工业生产设备中得到了广泛应用。
双电机变频调速系统因其具有良好的调速性能和节能效果，成为当前研究的热点。
本文通过构建可编程双电机变频调速控制系统仿真模型，对系统性能进行研究，为实际工程应用提供理论依据。
二、可编程双电机变频调速控制原理1.变频调速原理变频调速是通过改变电机供电频率来调节电机转速的一种方法。
当电机供电频率低于同步频率时，电机转速下降；反之，电机转速上升。
2.可编程控制器原理可编程控制器（PLC）是一种具有编程灵活、功能强大、可靠性高、易于扩展等优点的工业控制设备。
它通过编写程序实现对各种设备的自动化控制，具有较高的通用性。
三、仿真模型构建1.硬件系统设计硬件系统主要包括变频器、可编程控制器、双电机、传感器等设备。
其中，变频器负责调整电机供电频率，实现电机转速的调节；可编程控制器负责对整个系统进行控制，实现对双电机的协同调速；传感器用于实时监测电机转速、电流等参数，为控制系统提供反馈信息。
2.软件系统设计软件系统主要包括控制算法、通信协议、人机交互界面等部分。
控制算法基于矢量控制原理，实现对双电机的独立调速；通信协议采用Modbus TCP/IP，实现上位机与PLC之间的数据传输；人机交互界面用于实时显示系统运行状态，便于操作人员监控和管理。
四、仿真实验与结果分析1.实验参数设置根据实际应用场景，设置电机参数、负载参数、控制参数等，确保仿真模型具有较强的代表性。
2.实验结果分析通过对仿真实验结果的分析，评估系统性能。
主要分析以下几个方面：（1）电机转速调节范围和精度；（2）系统稳定性，如电压、电流波动等；（3）节能效果，如电机工作效率、系统整体能耗等；（4）抗干扰能力，如对负载变化、电网电压波动等外部因素的适应性。
五、结论与展望本文通过对可编程双电机变频调速控制系统的仿真研究，分析了系统性能。
两台电机如何通过变频器实现同步控制呢
两台电机如何通过变频器实现同步控制呢在众多的现代工业中，电机是最为普遍、关键的机电设备之一，同时，电机同步控制也是电机的一项重要应用。
那么，如何通过变频器实现同步控制呢？本文将由此展开讨论。
变频器的基本介绍变频器，也称为交流调速器、交流变频器等，是一种电力电子设备，其主要作用是将交流电源（一般是380V/220V交流电源）变换为可调变频的交流电源，并将这个交流电源输入电机中从而达到调速的目的。
变频器应用于电机同步控制电机同步控制的基本原理在介绍变频器如何应用于电机同步控制之前，我们先来简单了解一下电机同步控制的基本原理。
电机的同步控制，是指两台电机通过某种控制方式，保持动态相等，即两台电机速度、位移之间始终以一定的相对关系进行运动。
在传统控制方式中，若要实现两台电机同步运动，往往需要使用机械传动或伺服控制等方式，其缺点在于基础设备、系统成本高、维护成本高等，因此，随着现代电力电子技术的不断发展，人们开始在电机同步控制等领域应用变频器。
变频器在电机同步控制中的应用电机同步控制，通过使用变频器进行频率调节，从而控制电机的运动，起到控制电机同步度的作用，能够达到快速调节、稳定控制等优势，在现代化电机控制中扮演着举足轻重的作用。
利用变频器控制电机同步控制，其实现方式是：在两台电机控制某一参数（如转速、电流、位置等）的过程中，其中一台电机是主动运动的电机，另一台电机是主观运动的电机，主动电机的控制箱中安装有位置传感器，将传感器输出的位置信号发给控制箱，然后通过控制箱将这个位置信号发给另一台电机，以此达到两台电机同时运动的目的。
这种控制方式不仅能够简化控制回路，缩小安装空间，而且能够大大降低功耗，提高效率。
电机同步控制的标准对于同步控制的要求，一般通过同步误差来描述。
同步误差就是在两台电机运动过程中，主观电机的位置与主动电机的位置处于的相位差异，这个误差通常用角度或时间来描述。
在电机同步控制中，同步误差越小，同步效率越高。
变频技术在双电机同步驱动控制中的研究
加，若继续沿用单电机的驱动方式，使得横向拉伸机（TDO）的动态 器的其中 1 台作为主动装置，另 1 台作为从动装置，主从两装置之
机械负载平衡性及可靠性和机加工精度都很难满足生产工艺要求。 间用串行方式连接成主从控制方式；在主动装置上加装一块 SCB2
为此，采用两台电机分别直接驱动左右齿轮箱和链轮，左右齿 接口板，在从动装置上加装一块 T300 工艺板。生产线速度链的调速
用两台电机同步运行并自动保持负载转矩平衡分配拖动同一负载
作者简介：李林（1975-），男，仪征工业学校教师，讲师，本科学历，研究方向： 的场合。同时，对其他有类似的控制要求的行业，也有很好的借鉴意
电工电子。
义和广泛的应用前景。
矩控制功能，完全能满足薄膜生产工艺要求。所以在该控制系统中 制方案完全满足横向拉伸机（TDO）的生产工艺要求，控制效果良
选择西门子 6SE70 系列矢量控制变频器作为电机的速度控制调节 好。这些方案也可应用到冶金、起重、造纸、玻璃、装卸等行业中，需
— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— ——
· 182 ·
价值工程
变频技术在双电机同步驱动控制中的研究
Study on the Application of Converter Technique at Double-generator Synchronized Drive Control
李林 Li Lin
（江苏省仪征工业学校，仪征 211400） （Jiangsu Yizheng Industrial School，Yizheng 211400，China）
立的转速和转子磁链的子系统，从而模仿直流电机分别用 PI 调节 量控制变频器分别驱动两台电机的转矩跟踪控制方案，其中方案二
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
两台电机驱动同一负载变频控制技术的研究
收藏此信息打印该信息添加：刘宏鑫王玉雷张科孟来源：未知
1 引言
在起重、冶金，玻璃生产等场合.由于可靠性要求、机械负载平衡性要求或者速度同步性的要求，需要两台同功率电机驱动同1个机械负载。
驱动两台电机的变频器可以由1台变频器来驱动，也可以分别由两台变频器来驱动。
这种场合往往对速度精度、转矩动态响应、负荷自动分配等有比较严格的要求，一般v/f控制的变频器又难以满足要求，如何采用矢量控制变频器来实现1台变频器拖动2台电机或者2台变频器分别拖动2台电机来实现高精度、大转矩调速是本文探讨的重点问题。
2 单台v/f控制变频器拖动二台电机的原理
v/f控制变频器的控制算法一般与电机参数无关，因此可以直接实现1台变频器拖动2台电机，如图1所示。
在这种应用情况下，需要变频器容量为电机功率两倍的基础上再放大一档使用，并且为了防止电机过载烧坏，需要每台电机与变频器之间添加热继电器，如图1
中的th1、th2，而且需要将热继电器的常闭触点串联到变频器外部故障输入端子，进行保护处理。
需要特别注意个别变频器具有自动转矩补偿功能与电机某些参数有关，采用电机并联运行时，容易引起电流的振荡，需要将该功能关闭。
图1 1台v/f控制变频器拖动2台电机的原理
3 一台矢量控制变频器拖动二台电机的原理
(1) 适用场合
矢量控制变频器实现一拖二的基本条件是2台电机参数完全相同或者接近。
可应用于起重机械、冶金钢包、轨道车前后轮控制等需要一拖二的场合。
(2) 异步电机稳态等值电路
异步电机稳态等值电路如图2所示，图中的r1、l1、r2、l2、lm、i0、s分别代表定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感、互感、空载激磁电流和转差率。
(3) 矢量控制变频器实现一拖二的原理
图2 异步电机稳态等值电路
在2台相同电机并联运行的时候，在稳态时，根据图2，可以看出并联后电机等效参r1、l 1、r2、l2、lm数均为单个电机参数的1/2，而空载激磁电流i0为单个电机的2倍。
下面分析以下有速度传感器矢量控制(带pg)变频器控制一拖二的原理。
有速度传感器电流矢量控制变频器控制原理如图3所示。
图3 有速度传感器(带pg)电流矢量控制变频器控制原理
根据电机的转差计算公式，转差与电机转矩电流ir*成正比，与电机励磁电流im*成反比。
电机励磁电流im*在额定运行频率下，与电机空载激磁电流i0相等;转差与转子时间常数成反比，由于并连后r2、l2均为单个电机参数的1/2，转子时间常数不变，而电机转矩电流ir *与电机空载激磁电流i0均增加一倍，因此转差计算公式不受影响，因此可以将传感器装在速度精度要求高的一个电机上，实现一拖二功能。
该方案还有一个优点，如果一个电机的电动负载突然增加，整个系统的转矩电流会突然增大，转差频率会增加，变频器输出频率会增加，除其本身的转矩会增加外，另外一台的转速也上升，达到了负荷转矩的自动动态分配。
反之对于制动负载也完全适合。
对于开环矢量控制变频器，转差的计算同有pg矢量控制，可以证明电机并联模型不影响电机的转速的正确估计，因此同样可以保证电机的正常运行。
(4) td3000矢量控制变频器实现一拖二的方法
电路连接如图1所示。
需要注意的是，2台电机的方向要与工艺要求方向一致。
pi参数调节
方法同一拖一。
调试方法有2。
方法1:先将变频器连接单台电机，按照单台电机铭牌参数，对f1组电机参数额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、额定转速(f1.01~f1.05)进行设定，进行电机参数辩识后再将2电机并联连接,然后设定f1组电机额定参数中额定电流参数(f1.03)为2倍额定电流,电机参数定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感、互感(f1.11~f1.15)全部除2,激磁电流(f1.16)乘2,即可投入正常使用。
方法2:将2台电机直接并联,与变频器连接，设定f1组电机额定参数中额定电流参数(f1.03)为2倍额定电流,进行参数自学习后即可投入使用。
4 两台矢量控制变频器分别驱动两台电机拖动同一负载的控制原理
4.1 控制基本要求
2台矢量控制变频器、2台电机拖动同一机械负载的基本要求是速度同步，保证负荷动态和稳态的平均分配。
另外，最好在其中1台变频器或者电机发生故障的时候，能够实现另外单台的正常运行。
4.2 控制基本原理
根据2台矢量控制变频器、2台电机拖动同一个机械负载的基本要求，必须保证2台变频器的严格同步，实现负荷的动态和稳态的自动分配。
因此，一个基本的方法是同步跟踪控制，1台为主，1台为辅，需要变频器具有同步跟踪功能，或者加装同步控制卡，同步控制难度大，动态负荷分配不理想，容易出现变频器的频繁保护。
只能够适用于电机与负载采用硬连接的场合，对于电机与负载采用软连接的场合失效。
另外一种方法就是第1台采用速度控制，另外第2台采用转矩控制，第2台的转矩指令由第1台变频器给出，可以实现通过转矩的跟踪实现转矩的动态分配，避开速度严格同步的难题。
而且在其中1台发生故障时，可以容易的切换。
4.3 采用td3000实现的两台电机拖动同一负载控制方法
(1)速度跟踪方案
图4 采用速度跟踪方案实现两台电机拖动同一负载控制方案
图4中，1# td3000变频器采用标准闭环矢量控制，2#变频器是采用从x8脉冲输入的具有伺服功能的td3000非标变频器，可以实现转速的严格跟踪。
具体功能可参见[1]。
优点是简单，缺点是动态负荷分配不均匀。
另外，在1#变频器或者电机故障时，必须通过更改功能码进行控制方式的切换，才能够实现2#变频器的普通速度方式控制运行。
(2) 转矩跟踪方案
图5中，1#变频器采用闭环矢量控制，其转矩通过模拟输出ao1输出给2#变频器的ai2，作为转矩输入，2#变频器工作于转矩控制模式，由f5.01设定为32，由x1实现速度、转矩控制，当x1与com on时进入转矩控制，如果在1#变频器或者电机故障时，可以将x1与com off以实现速度控制。
本方案即能够实现转矩的动态分配，又容易实现故障情况下的自动切换。
图5 采用转矩跟踪方案实现两台电机拖动同一负载控制方案
5 结论
本文针对2台电机拖动同一负载的实际情况，提出采用1台矢量变频器拖动2台电机实现的控制方案和2台矢量变频器分别驱动2台电机的方案，这些方案已经成功地应用于提升机、抓斗机等场合，实践证明运行效果良好，对如造纸的网部控制、压光机等二拖二情况下需要负荷分配的场合，也有非常好的借鉴意义。
参考文献
[1] 刘宏鑫. 用td3000变频器实现的切纸机同步控制系统[j]. 变频器世界,2003,7(1):53-59.
作者简介
刘宏鑫(1969-) 男1991年毕业于西安理工大学自动控制专业，师从钟彦儒教授从事变频器及其应用控制系统科研、教学工作，并于1996获得西安理工大学电力电子专业硕士学位，期间获得多项国家及省部级科技进步奖。
1997年加盟艾默生网络能源有限公司，至今从事变频器产品开发工作，产品多次获国家级重点新产品。