一个逆变器拖动四台电机异步同时实现转子变频调速系统

摘要

本发明为一个逆变器拖动四台电机异步同时实现转子变频调速系统，由电动机组、整流器组、限流器组、斩波器组、隔离器组、有源逆变器、A/D变换器组、信号处理器组、电流检测器组和电压检测器组构成。采用逆变控制理论和CPU控制技术，对四台电机在线控制，由一个逆变器输出的电压作各电机的附加反向电动势，利用各驱动器输出PWM信号使各斩波器有效导通和关断，实现起重机提升、变幅、回转和行走四种工作，本发明简化了电路、缩小了体积、降低了成本，提高了可靠性；当起重机上升时，多余的电能始终经同一个逆变器反馈回电机，使起重机下降时，电机处于发电机状态，发出的电能再经同一逆变器重新反馈回电机或电网，实现了能量回收，节约了能源。

主权项

1.一个逆变器拖动四台电机异步同时实现转子变频调速的系统，由电动机组(1)、整流器组(2)、限流器组(3)、斩波器组(4)、隔离器组(5)、有源逆变器(6)、驱动器组(7)、微处理器CPU(8)、A/D变换器组(9)、信号处理器组(10)、电流检测器组(11)和电压检测器组(12)构成一个整体；其中：所述电动机组(1)中的第一电机(M1)、第二电机(M2)、第三电机(M3)和第四电机(M4)各自的转子依次分别接至整流器组(2)中的第一整流器(Z1)、第二整流器(Z2)、第三整流器(Z3)和第四整流器(Z4)各自相对应的输入端；所述的逆变器(6)的输出端与电动机组(1)中的第一电机(M1)、第二电机(M2)、第三电机(M3)和第四电机(M4)各自的定子同时接入同一恒压恒频380伏交流电网供电电源；所述整流器组(2)中的第一整流器(Z1)、第二整流器(Z2)、第三整流器(Z3)和第四整流器(Z4)各自相对应的直流电压正极依次分别与限流器组(3)中的第一限流器(L1)、第二限流器(L2)、第三限流器(L3)和第四限流器(L4)各自相对应的输入端相连接；所述整流器组(2)中的第一整流器(Z1)、第二整流器(Z2)、第三整流器(Z3)和第四整流器(Z4)各自对应的直流电压负极依次分别与所述的斩波器组(4)中的第一斩波器IGBT1、第二斩波器IGBT2、第三斩波器IGBT3和第四斩波器IGBT4各自的阴极同时相交连接于第一点(B)；所述的有源逆变器(6)的直流电压正极与所述的隔离器组(5)中的第一隔离器(D1)、第二隔离器(D2)、第三隔离器(D3)和第四隔离器(D4)各自的输出端同时相交连接于第二点(A)；其特征是：a.所述的驱动器组(7)中的第一驱动器EX841、第二驱动器EX841、第三驱动器EX841、和第四驱动器EX841，它们各自的第3脚，依次分别与斩波器组(4)中的第一斩波器IGBT1、第二斩波器IGBT2、第三斩波器IGBT3和第四斩波器IGBT4的栅极直接相连接；b.所述驱动器组(7)中各驱动器的第1脚依次分别与其相对应的斩波器的阴极直接相交连接于第一点(B)；c.所述驱动器组(7)中各驱动器的第15脚，分别经各路的限流电阻(R5)，依次与微处理器CPU(8)的引脚P1.0、P1.2、P1.4和P1.6相连接；各驱动器的第14脚分别经各路的射极跟随器(Q1)，依次与微处理器CPU(8)的引脚P1.1、P1.3、P1.5和P1.7相连接；d.所述的驱动器组(7)中的各驱动器的第1脚和第9脚之间均接有一个47MF的电容器；e.所述的限流器组(3)中的第一限流器(L1)、第二限流器(L2)、第三限流器(L3)和第四限流器(L4)各自的输出端依次分别与电流检测器组(11)中的第一电流检测电阻(R1)、第二电流检测电阻(R2)、第三电流检测电阻(R3)和第四电流检测电阻(R4)各自对应的输入端相连接；而前述各电流检测电阻(R1、R2、R3和R4)的输出端依次与斩波器组(4)中的第一斩波器IGBT1、第二斩波器IGBT2、第三斩波器IGBT3和第四斩波器IGBT4各自对应的阳极及隔离器组(5)中的第一隔离器(D1)、第二隔离器(D2)、第三隔离器(D3)和第四隔离器(D4)各自对应的输入端相连接；f.所述电流检测器组(11)中的第一电流检测电阻(R1)、第二电流检测电阻(R2)、第三电流检测电阻(R3)和第四电流检测电阻(R4)，上流经电流I1、I2、I3和I4所折算出的直流电压UI1、UI2、UI3和UI4，依次分别接至信号处理器组(10)中对应的第一信号处理器(U1)、第二信号处理器(U2)、第三信号处理器(U3)和第四信号处理器(U4)各自对应的输入端的第1脚和第2脚；g.所述的电压检测器组(12)依次取自于电动机组(1)中的第一电机(M1)、第二电机(M2)、第三电机(M3)和第四电机(M4)转子上的任意两相相电压Uv1、Uv2、Uv3和Uv4，且各相电压依次分别接至信号处理器组(10)中对应的第一信号处理器(U1)、第二信号处理器(U2)、第三信号处理器(U3)和第四信号处理器(U4)各自对应的输入端的第3和第4脚；h.所述的信号处理器组(10)中的第一信号处理器(U1)、第二信号处理器(U2)、第三信号处理器(U3)和第四信号处理器(U4)各自对应的输出端的引脚(F0、F1、F2和F3)依次分别与A/D变换器组(9)中的第一变换器(A/D-1)、第二变换器(A/D-2)、第三变换器(A/D-3)和第四变换器(A/D-4)各自对应的输入端引脚(H0、H1、H2和H3)相直接连接；I.所述的A/D变换器组(9)中的第一变换器(A/D-1)、第二变换器(A/D-2)、第三变换器(A/D-3)和第四变换器(A/D-4)各自的输出端(T0、T1、T2和T3)依次分别与微处理器CPU(8)的各输入端I1.0、I1.1、I1.2和I1.3直接相连接。