合康变频同步控制在煤矿皮带机上的应用

1 引言

随着变频器在各行各业的广泛应用，在许多工业场合提出了对大功率拖动系统的需求。而单个电机由于制造等原因功率有限，不能满足应用需求，实际应用中通常采用两台电机同时驱动一台设备进行驱动控制。在双电机同步传动中，每台电机载荷程度以及电机输出功率的均衡程度将直接影响设备运行的安全性和可靠性。合康变频凭借多年的领先技术和实践经验，采用的主从同步控制技术能均衡分配电机负载及输出功率，现场运行可靠，控制性能优异。

2 同步控制系统方案设计

系统框架如下图所示：

图1 主从控制结构图

主从控制时，主机采用速度控制，从机可以采用速度控制，也可以采用转矩控制。

若主机和从机是柔性连接，则从机采用速度控制，主机将自身运行频率和输出电流传送给从机，从机将接收到的频率作为自身的设定频率，同时将自身的输出电流与主机发送过来的输出电流做PI调节，从机在跟随主机频率的同时，根据主从之间负载的差别进行微调，从而实现速度同步和功率均衡。若主机和从机是刚性连接，则从机采用转矩控制，主机将自身运行频率和输出转矩传送给从机，从机将接收到的转矩作为自身的设定转矩，将接收到的频率作为自身的输出频率，从而控制两台电机功率均衡。

两台电机中任意一台都可作为主机，另一台为从机，主从之间采用CAN通讯控制方式，通讯速率可达lMbps，提高了系统的动态响应速度，加入CRC校验，保证了数据传输的准确性。

3同步控制在山西朔州某煤场皮带机上的应用

3.1 现场皮带机结构

表1 电机参数

表2 皮带机参数

变频器型号：HID600A-T7-630G低压变频器 2台

应用地点：山西朔州某煤场

3.2 HID600A系列大功率变频器主从控制

在山西朔州某煤场，因产量不断增加，原有的主井皮带机的容量已经不满足现在的需求，此改造项目中采用了合康中低压变频“一拖一”双机联动的控制方案。该方案的优点在于解决工况引起的功率不对称分配问题，保证两台电机的转速一致功率均衡，同时极大地降低了电机启动瞬间对电网电压的冲击。

该煤场皮带机，共有2台驱动电机，其中一台为主机，另一台为从机，属于柔性连接，皮带存在一定的延展性，主从之间允许存在一定的速度误差。故主机采用SVC速度控制，从机也采用SVC速度控制，两台HID600A-T7-630G变频器分别对应两台驱动电机。从机收到主机启动命令后，按照主机输出频率运行，将自身的输出电流与主机的输出电流进行PI调节，自动调整运行频率，使主机与从机速度同步，功率均衡。主机的故障信号与从机的故障信号互锁，一旦任何一台变频器出现故障，则整个系统停机。

3.3 调试步骤

系统调试主要包括参数自学习、空载调试及带载调试三部分。

1) 电机参数自学习及空载调试

在电机不带任何负载情况下，设置好电机参数，单台变频器带电机运行，首先在V/F模式下运行。设置频率为50Hz观察输出电流在加速、恒速、减速阶段是否均正常，同时用电流钳表测量实际输出电流，并与变频器显示电流做比较，通过参数调整，进行电流检测的校准。在SVC模式下，先进行参数自学习，自学习结束后，设置不同的频率，观察电机设定频率与电机转速是否对应，输出电流是否正常。

2) 带载调试

双机同时启动，先将变频器带轻载在10Hz运行，查看输出电流、电压、转速是否符合要求，然后在30Hz、50Hz运行。若轻载过程均正常的时候便可以进行正常生产过程的带载调试。若轻载过程出现过流、过压的故障，则重新调整从机同步控制参数。