WO2010015112A1 - 用逆变器拖动多台电动机异步同时实现转子变频调速系统 - Google Patents

用逆变器拖动多台电动机异步同时实现转子变频调速系统 Download PDF

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    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Definitions

  • the invention relates to a motor rotor frequency conversion speed regulation system, in particular to a rotor frequency conversion speed regulation system by asynchronously dragging multiple motors asynchronously.
  • the electric motor is the prime mover in the working mechanisms of cranes, fans and pumps, which convert electrical energy into mechanical energy.
  • a crane it is possible to drag a crane to perform a variety of different mechanism movements such as lifting (or lowering), luffing, turning and walking to complete the on-site task of the crane.
  • Figure 1 shows the schematic diagram of a conventional motor variable frequency speed control system for different cranes. It can be seen from the figure that the system is a constant voltage constant frequency AC power supply provided by the power grid, converted into a direct current by a rectifier bridge, and then driven by an intermediate circuit to convert the direct current through the inverter into an alternating current of different working frequencies. The motor rotates to work. Assumption: The grid power frequency is f. ,
  • the motor operates at a frequency of f m .
  • ⁇ is the change rate.
  • each corresponding actuator requires different electric motors to provide different electrical energy into different mechanical energy. That is to say, different work of the crane requires different motor speeds, that is, the operating frequency f m of the motor is different.
  • an inverter can only change one motor operating frequency, and frequency control of one motor, commonly known as "one for one" technology.
  • frequency conversion technology is becoming more and more mature, with its wide speed range, high speed precision, fast dynamic response and energy.
  • the performance of reversible operation in the four quadrants of the Cartesian coordinate system is the first in the AC drive. Its speed regulation performance is comparable to that of the DC drive, and it has a potential to replace.
  • the current frequency conversion technology adopted by foreign crane structures is still a function with one frequency converter, one frequency converter with one inverter, and four functions for normal operation of the crane. Still need to configure four inverters. If you want to increase the energy feedback function of the variable frequency speed control system, you need to add four more inverters. Obviously this is not cost effective.
  • One of the objects of the present invention is to provide a rotor frequency conversion speed control system by simultaneously dragging multiple motors with one full bridge inverter. That is, when multiple motors are controlled online, the voltage output by the same inverter is used as an additional back electromotive force of each function motor, and each function chopper is driven to operate in real time to realize simultaneous operation of multiple motors.
  • a second object of the present invention is to provide a rotor frequency conversion speed control system by simultaneously dragging multiple motors with one half bridge inverter. That is, when multiple motors are controlled online, the voltage output by the same inverter is used as an additional back electromotive force of each function motor, and each function chopper is driven to operate in real time to realize simultaneous operation of multiple motors.
  • the third object of the present invention is to enable the system to have an energy feedback reuse function to effectively save energy.
  • the fourth object of the present invention is to realize the frequency conversion speed regulation of the motor rotor of the full bridge active inverter or the half bridge active inverter by one system.
  • the technical solution adopted by the present invention is: using an inverter to drag multiple motors asynchronously and simultaneously implementing a rotor frequency conversion speed control system, including:
  • a motor unit consisting of 4 motors: M 2 , ⁇ [ 3 and 1 ⁇ 4 , for asynchronous lifting, slewing, turning and walking simultaneously;
  • a rectifier group comprising four rectifier bridges: ⁇ , Z 2 , Z 3 and Z 4 for rectifying the different frequency AC signals provided by the motor rotors connected thereto;
  • the motive rotor current is continuously adjusted to achieve the purpose of the motor rotor frequency conversion speed regulation; it must be pointed out that: when the chopper conduction rate is 100%, the motor speed is the rated speed;
  • a full-bridge inverter or a half-bridge inverter is used to rectify the AC power of different frequencies outputted by the rotors of the respective motors into DC, and then inverters into the same frequency as the industrial AC power supply, and realize the power supply in the same phase. , direct change, and energy feedback to the motor or the grid; a current feedback voltage detector group with four voltage detectors: U tannin, U I2 , U I3 and U I4 , located in the current contained in the rectifier bridge The resistance flowing through the feedback is used to detect the DC current through each corresponding current, and is converted into a voltage form and sent to the input end of the corresponding signal processor;
  • a speed feedback voltage detector group consisting of four voltage detectors: U Vl , Uv 2 , Uv 3 and Uv 4 , located between any two lines of the rotor of the motor to detect different frequencies between any two wires of each motor
  • the AC voltage is converted to a DC voltage and sent to the input of the corresponding signal processor.
  • the invention is based on the use of the inverter control theory technology to perform on-line control of multiple motors. According to the rated power of the motor, the voltage output by the full-bridge inverter or the half-bridge inverter is used as an additional back electromotive force of each functional motor.
  • the choppers of each function motor are used in real time to make the motors run asynchronously at the same time, realizing crane lifting, variable amplitude, rotation and walking on-site operations.
  • the motor rotor is connected to the active inverter system, and the excess electric energy is always fed back to the motor or the power grid through the inverter, and when the crane descends, the two phases of the motor stator are DC-excited, and thus, The electric motor actually becomes a generator, which is in a state of power generation, and the generated electric energy is fed back to the electric motor or the electric grid through the inverter, thereby realizing energy recovery and effectively saving energy.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a conventional motor variable frequency speed control system for different cranes.
  • Fig. 2 is a schematic view showing the electrical principle of the rotor frequency conversion speed control system by using a full-bridge inverter and a second-bridge inverter to drive multiple motors asynchronously according to the first embodiment of the present invention. Symbol description in the figure
  • the first embodiment of the present invention consists of a motor unit 1, a rectifier group 2, a chopper group 3, an isolator group 4, a current limiter group 5, a power capacitor bank 6, an inverter 7,
  • the speed feedback voltage detector 8 and the current feedback voltage detector 9 are integrally formed; wherein: the respective rotors of the four motors M 2 , ⁇ 1 3 and 1 ⁇ 4 in the motor group 1 are respectively in turn with the rectifier group 2 4 respective rectifiers Z, Z 2 , Z 3 and Z 4 are connected to respective input ends;
  • the respective choppers IGBT IGBT IGBTs of the chopper group 3 and the cathode E of the IGBT 4 are respectively respectively corresponding to the respective three rectifiers Z 2 , Z 3 and Z 4 in the rectifier group 2
  • the positive poles of the rectifier diodes intersect at one point, that is, point D;
  • the inverter 7 is a full-bridge inverter, comprising six thyristors, namely: KP ⁇ ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ 4 , ⁇ 5 and ⁇ 6 , and three output terminals ⁇ ! and ⁇ 4 ,
  • the connection points of ⁇ 2 and ⁇ 5 and ⁇ 3 and ⁇ 6 are respectively connected to the ⁇ , B, C terminals of the three-phase industrial AC power supply, and then to the four motors M, M 2 , M 3 in the motor group 1.
  • the isolator group 4 includes 8 isolators, namely DD 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 ,
  • D 7 and D 8 and D ⁇ D 5 , D 2 and D 6 , D 3 and D 7 and D 4 and D 8 , respectively, are connected in series respectively;
  • the isolators D 5 and D 6 and the negative pole are simultaneously connected to the input terminals of the current limiting inductors 1 7 in the current limiter group 5; and the negative poles of the isolators D 7 and 0 8 are simultaneously in the current limiter group 5
  • the input terminals of the current limiting inductor L 8 are connected.
  • the junctions with D 7 and D 4 and D 8 are sequentially connected to the respective ends of the capacitors C 13 , C 14 , C 15 and C 16 in the power capacitor group 6, respectively, to constitute a "T" shape structure.
  • the power capacitor bank 6 includes four capacitors, BP: C 13 , C 14 , Ci 5 iP C 16 , and the other ends thereof are simultaneously connected with the chopper IGBT IGBT 2 , IGBT 3 and in the chopper group 3
  • the cathodes E of the IGBTs 4 intersect at one point, that is, point D.
  • the current limiter group 5 includes two current limiting inductors, SP: L 7 and L 8 , and the output end of the current limiting inductor L 7 is connected to the neutral terminal N of the three-phase industrial AC power supply;
  • the output of the current inductor is simultaneously connected to one end of the inductors L 4 , 1 ⁇ and 1 6 in the inverter 7 at one point. It can also be seen from FIG.
  • the second embodiment of the present invention consists of a motor group 1, a rectifier group 2, a chopper group 3, an isolator group 4, a current limiter group 5, a power capacitor bank 6, and an inverter 7
  • the speed feedback voltage detector group 8 and the current feedback voltage detector group 9 form a whole;
  • the respective rotors of the four motors M 2 , M 3 and M 4 in the motor group 1 are in turn respectively with the four rectifiers in the galvanometer group 2 ⁇ 2 , ⁇ 3 and ⁇ 4 respective input terminals are connected;
  • the respective cathodes E of the four choppers IGBT IGBT 2 , IGBT 3 and IGBT 4 in the chopper group 3 are respectively corresponding to the respective four rectifiers Zi, Z 2 , and ⁇ 4 in the rectifier group 2, respectively.
  • the positive poles of the three rectifier diodes intersect at one point, that is, point D - the inverter 7 is a half-bridge inverter, including three thyristors, BP: ⁇ , , ? 2, and ⁇ 3 , and their respective negative poles are sequentially Passed 3 fuses FU ⁇ 1; 2 and ? 3
  • the circuit formed by connecting three inductors L 2 and L 3 in series is followed by three inductors Li, L 2 and !
  • the inverter 7 is a half bridge inverter, and three of the controllable silicon KP ⁇ KP 2 and ⁇ 3
  • the respective positive electrodes are respectively connected to the eighth, B, and C terminals of the three-phase industrial alternating current power supply, and then to the respective stators of the four electric motors ⁇ 2 , ] ⁇ 3 and ] 4 in the motor unit 1.
  • the output of the current limiting inductor 1 ⁇ 7 in the current limiter group 5 is connected to the neutral terminal of the industrial AC power supply to form a three-phase zero-type active inverter bridge structure.
  • the above embodiments are merely illustrative of the technical features and implementability of the present invention. It must be stated that: In addition to the above-mentioned cranes performing a variety of different mechanism movements such as lifting, luffing, turning and walking, the present invention is also applicable to any place where it is necessary to drag multiple motors asynchronously and simultaneously in real time. .

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Description

用逆变器拖动多台电动机异步同时
实现转子变频调速系统 技术领域
本发明涉及一种电动机转子变频调速系统， 特别是一种用逆变器 拖动多台电动机异步同时实现转子变频调速系统。 背景技术
电动机是起重机、 风机和水泵各工作机构中的原动机， 它将电能 转化为机械能。就起重机为例，它可以拖动起重机执行提升（或下降）、 变幅、 回转和行走等多种不同机构运动， 完成起重机现场作业任务。 图 1 给出了传统的起重机用不同工作的电动机变频调速系统原理 图。 从该图中可以看出： 该系统是在将电网提供的恒压恒频交流电源， 经整流桥转换成直流， 继而通过中间电路将直流经逆变器又转换成不 同工作频率的交流来驱动电动机转动工作。 假设： 电网电源频率为 f。，
电动机工作频率为 fm。
那么： fm= f。成立，
这里： ξ为变转差率。 基于起重机现场作业时， 通常要求完成提升、 变幅、 回转和行走 等四种不同工作。 因此， 各相应的执行机构， 就需要不同的电动机提 供不同的电能转化为不同的机械能。 这就是说， 起重机不同的工作， 所需的电动机转速不同， 即电动机的工作频率 fm不同。 然而， 在传统 的电动机变频调速系统中， 一个逆变器只能变换一个电动机工作频率， 对一个电动机进行变频调速， 俗称 "一拖一" 技术。 显然， 对于起重 机的四种不同工作， 就需要四个逆变器电路才能实现两次换能的 "交 一直一交" 变换， 产生多个电动机所需的各自的工作频率， 以分别完 成起重机现场作业时的提升、 变幅、 回转和行走工作。 综合上述， 传统的电动机调速系统， 其频率调节范围宽， 且不受 电网频率限制； 既可以采取强迫换能， 又可以采以负载换能。 这种调 速系统， 除了低速时转差功能损耗大和效率低外， 最为突出的是需要 用四个逆变器， 从而使得系统体积庞大、 笨重， 而且造价昂贵， 实施 起来是非常困难的。 近年来， 由于变频技术的飞跃发展， 特别是矢量控制技术和直接 转矩控制技术的应用， 变频技术日趋成熟， 以其宽广的调速范围、 较 高的稳速精度， 快速的动态响应及能在直角坐标系中的四象限内作可 逆运行的性能， 位居交流传动之首， 其调速性能完全可以和直流传动 相媲美， 并有取代之势。 然而， 目前国外起重机构采用的变频技术， 仍然是一个功能用一个变频器， 一个变频器配一个逆变器， 对于起重 机正常运行的四种功能。 仍需配置四个逆变器。 如果要使变频调速系 统增加能量回馈功能， 则需再增添四个逆变器， 显然这是不合算的。 因此， 国外众多公司的相关产品， 仍然是采用 "一拖一" 的方式来完 成起重机的正常运行工作。 例如： 日本的安川、 德国的西门子、 瑞士 的 ABB和法国的施耐得等产品， 在我国相关应用领域到处可见， 其价 格也十分昂贵。 针对上述已有变频技术存在的严重缺陷， 本发明人就如何用一个 逆变器， 带动四台电动机， 起重机工作时， 逆变器定位在最小逆变角， 通过每个斩波器的导通和关断， 实现转子变频调速， 使起重机实时完 成提升、 变幅、 回转和行走四种工作进行过研究。 并曾先后相继申 请， 经国家知识产权局授予实用新型三项专利， 其专利号分别为 " ZL002324369" 、 " ZL01212245 " 和 " ZL2007200870857 " 。 同时， 今年又申请二项发明专利， 其申请号为 " 2008100941476 " 和 "2008100482526" 。 然而， 对于如何提供适当的正向和反向输出控制 电压， 使各斩波器有效导通和关断； 对于如何采集转子相电压和整流 器输出直流， 使斩波器迅速建立栅极控制电场， 确保系统正常运行， 以及根据电动机额定功率大小如何合理工作等问题， 还有待全面解决。 发明内容
本发明的目的之一， 是提供用一个全桥逆变器拖动多台电动机异 步同时实现转子变频调速系统。 即对多台电动机在线控制时， 由同一 个逆变器输出的电压， 作各功能电动机的附加反向电动势， 驱动各功 能斩波器实时工作， 以实现多台电动机异步同时运行。 本发明的目的之二， 是提供用一个半桥逆变器拖动多台电动机异 步同时实现转子变频调速系统。 即对多台电动机在线控制时， 由同一 个逆变器输出的电压， 作各功能电动机的附加反向电动势， 驱动各功 能斩波器实时工作， 以实现多台电动机异步同时运行。 本发明目的之三， 是使该系统具有能量反馈再利用功能， 做到有 效节约能源。
本发明的目的之四， 是用一个系统实现全桥有源逆变或半桥有源 逆变的电动机转子变频调速。
为了达到上述目的， 本发明釆用的技术方案是： 用逆变器拖动多 台电动机异步同时实现转子变频调速系统， 包括：
一个电动机组， 含有 4台电动机： M2、 ^[3和1^4， 用以异步 同时完成起重机提升、 变幅、 回转和行走多种工作；
一个整流器组， 含有 4个整流桥： \、 Z2、 Z3和 Z4, 用以对与其 相连接的电动机转子提供的不同频率交流信号进行整流；
一个限流器组， 含有 2个限流器： L7和 L8， 用以提供瞬时电流， 使系统正常工作；
一个斩波器组，含有 4个斩波器： IGBTV IGBT2、 IGBT3和 IGBT4, 通过调节每个斩波器的导通率， 实现直流电流的连续调节， 进而使电 动机转子电流连续调节， 以达到电动机转子变频调速的目的； 必须指 出的是： 当斩波器导通率为 100%时， 电动机转速为额定转速；
一个隔离器组， 含有 8个隔离器： D2、 D3、 D4、D5、 D6、 D7 和 D8， 做到在最小工作电流下， 仍能维持其连续性， 确保系统正常工 作；
一个全桥逆变器或一个半桥逆变器， 用以将各电动机转子输出的 不同频率的交流电经整流为直流后， 逆变成与工业交流电源同频， 同 相的电源， 实现交变直， 直变交， 并进行能量反馈至电动机或电网； 一个电流反馈电压检测器组， 含有 4 个电压检测器： U„、 UI2、 UI3和 UI4， 系位于前述整流桥所包含的电流反馈所流经的电阻， 用以 检测经各对应的电流反馈直流电流， 并转换为电压形式送至相应的信 号处理器的输入端；
一个速度反馈电压检测器组， 含有 4个电压检器： UVl、 Uv2、 Uv3 和 Uv4， 系位于前述电动机转子任意两线之间， 用以检测各电动机任意 两线间的不同频率的交流电压， 并转换为直流电压送至相应的信号处 理器的输入端。 本发明基于采用逆变控制理论技术对多台电动机进行在线控制 时， 根据电动机额定功率的大小， 由全桥逆变器或半桥逆变器输出的 电压作各功能电动机的附加反向电动势， 利用各功能电动机的斩波器 实时工作， 使各电动机异步同时运行， 实现起重机提升、 变幅、 回转 和行走现场作业。 本发明在起重机的上升作业时， 基于电动机转子接入有源逆变系 统， 多余的电能始终经逆变器反馈回电动机或电网， 而起重机下降作 业时， 电动机定子两相通入直流励磁， 于是， 电动机实际上便成了发 电机， 处于发电状态， 而且所发出的电能再经逆变器重新反馈回电动 机或电网， 实现了能量回收， 有效节约了能源。 本发明在用于大功率系统中时， 由全桥逆变器拖动多台电动机异 步同时实现转子变频调速： 而在用于中、 小功率系统中时， 由半桥逆 变器拖动多台电动机异步同时实现转子变频调速。 其工作状态的变换， 由外部设置的微处理器控制中心， 在其主程序的控制下， 对所采集的 各电动机转子相电压、 整流器直流及司机给出的主令电压， 进行综合 实时处理， 以控制对各斩波器的有效导通和关断， 实现电动机转子变 频调速。 通过增添辅助电路， 结合适当的软件支持， 还可以对起重机 的超载限制、 故障监控、 超速限制、 限位断相以及欠压、 过流和风速 进行自动保护、 状态显示与人机对话， 实现了高智能化实时控制， 确 保了系统的可靠运行。 本发明就整个系统而言： 具有电路简单， 体积小， 成本低， 可靠 性高， 节省能源等特点。 附图说明
图 1为传统的起重机用不同工作的电动机变频调速系统原理图。 图 2为本发明第一实施例用全桥逆变器和第二实施例用半桥逆变 器拖动多台电动机异步同时实现转子变频调速系统电原理综合示意 图。 图中符号说明
1 电动机组 Mi M2、 M3和 M4
2 整流器组 Zj Z2、 Z3和 Z4
3 斩波器组 IGBT^ IGBT2、 IGBT3 IGBT4
4 隔离器组 D2、 D3、 D4、D5、 D6、 D7和 D8
5 限流器组 L7和 L8
6 电力电容器组： C13、 C14、 C15和 Cl6
7 逆变器： 全桥逆变器为 ΚΡ! 、 KP2 、 ΚΡ3 、
ΚΡ4、 ΚΡ5和 ΚΡ6半桥逆变器为 、 ΚΡ2和 ΚΡ3
8 速度反馈电压检测器组： UV1、 UV2、 UV3和 UV4
9 电流反馈电压检测器组： U„、 Ui2> UI3和 UI14 具体实施方式
请参阅图 2所示， 为本发明第一和第二最佳实施例。 从图 2中可以看出：本发明第一实施例由电动机组 1、整流器组 2、 斩波器组 3、 隔离器组 4、 限流器组 5、 电力电容器组 6、 逆变器 7、 速 度反馈电压检测器 8和电流反馈电压检测器 9构成一个整体； 其中： 所述电动机组 1中的 4个电动机 M2、 ^13和1^4各自的转子依 次分别与整流器组 2中的 4个整流器 Z,、 Z2、 Z3和 Z4各自相对应的输 入端相连接；
所述的斩波器组 3中的 4个斩波器 IGBT IGBT^IGBTs和 IGBT4 各自的阴极 E依次分别与整流器组 2中的 4个整流器 Z2、 Z3和 Z4 各自相对应的 3个整流二极管的正极相交于一点， 即 D点；
所述逆变器 7为全桥逆变器， 包括 6个可控硅， 即： KP^ ΚΡ2、 ΚΡ3、 ΚΡ4、 ΚΡ5和 ΚΡ6 ， 其 3个输出端 ΚΡ!与 ΚΡ4、 ΚΡ2与 ΚΡ5和 ΚΡ3 与 ΚΡ6 的相连点依次分别与三相工业交流电源的 Α、 B、 C端相连接， 继而与电动机组 1中的 4个电动机 M,、 M2、 M3和 M4各自的定子相连 接。 所述隔离器组 4， 包括 8个隔离器， 即 D D2、 D3、 D4、 D5、 D6、
D7和 D8， 且 D^ D5、 D2和 D6、 D3和 D7及 D4和 D8， 依次分别相串 联连接；
其中隔离器 D D2、 03和 D4各自的正极依次分别与各自对应的 电阻器 、 R2、 R3和 R4的输出端和斩波器 IGBT IGBT2、 IGBT3和 IGBT4的阳极 C相连接；
且隔离器 D5和 D6和负极同时与限流器组 5中的限流电感器 1^7的 输入端相连接；而隔离器 D7和 08的负极同时与限流器组 5中的限流电 感器 L8的输入端相连接。 所述隔离器组 4中的相串联连接的隔离器 D B D5、 D2和 D6、 D3 和 D7及 D4和 D8的相连接处依次分别与电力电容器组 6 中的电容器 C13、 C14、 C15和 C16各自的一端相连接， 构成 "T" 形状结构。 所述电力电容器组 6， 包括 4个电容器， BP : C13、 C14、 Ci5 iP C16, 其各自的另一端同时与斩波器组 3中的斩波器 IGBT IGBT2、 IGBT3 和 IGBT4各自的阴极 E相交于一点， 即 D点。 所述限流器组 5, 包括 2个限流电感器， SP : L7和 L8， 且限流电 感器 L7的输出端与三相工业交流电源的零线端 N相连接； 而限流电感 器 的输出端同时与逆变器 7中的电感器 L4、 1^和 1^6的一端相连接 于一点。 从图 2中还可以看出：本发明第二实施例由电动机组 1，整流器组 2、 斩波器组 3、 隔离器组 4、 限流器组 5、 电力电容器组 6、 逆变器 7、 速度反馈电压检测器组 8和电流反馈电压检测器组 9构成一个整体； 其中：
所述电动机组 1中的 4个电动机 M2、 M3和 M4各自的转子依 次分别与检流器组 2中的 4个整流器
Figure imgf000009_0001
Ζ2、 Ζ3和 Ζ4 各自对应的输入 端相连接；
所述斩波器组 3中的 4个斩波器 IGBT IGBT2、 IGBT3和 IGBT4 各自的阴极 E依次分别与整流器组 2中的 4个整流器 Zi、 Z2、 和∑4 各自相对应的 3个整流二极管的正极相交于一点， 即 D点- 所述逆变器 7为半桥逆变器， 包括 3个可控硅， BP : ΚΡ, , ?2和 ΚΡ3， 其各自的负极依次分别经 3个熔断器 FU^ 1；2和？；3与 3个电 感器 L2和 L3相串联所构成的电路后经 3个电感器 Li、 L2和！^3各 自的另一端与斩波器组 3中的 4个斩波器 IGBT IGBT IGBT3和 IGBT4 各自的阴极 E及电力电容器组 6中的 4个电容器 C13 、 C14、 C15和 C16 各自的另一端同时相交于一点， 即 D点。 所述逆变器 7为半桥逆变器， 其 3个可控制硅 KP^ KP2和 ΚΡ3 各自的正极依次分别与三相工业交流电源的八、 B、 C端相连接， 继而 与电动机组 1中的 4个电动机 Μ2、 ]^3和]^4各自的定子相连接。 所述限流器组 5中的限流电感器 1^7的输出端与工业交流电源的零 线端 Ν相连接， 构成三相零式有源逆变桥结构。 以上实施例仅为说明本发明的技术特征和可实施性。 必须声明的 是： 本发明除用于前述起重机执行提升、 变幅、 回转和行走等多种不 同机构运动， 完成现场作业任务外， 还适用于任何需要拖动多台电动 机异步同时实时工作的场所。 诸如： 纺织行业中各纺织车间不同温度、 湿度的控制； 各水电站不同流量、 流速的控制； 造船行业的钢板吊装 拼接、 构件对孔铆接、 船体移动翻转、 重物悬空焊接； 大型建筑物整 体吊装和石油化工设备整体安装等领域。 因此， 任何以熟知的技巧所 采用的线路或控制方法， 均包含在本发明的精神内。 至于本发明的专 利特征由所述的申请专利范围具体界定。

Claims

权 利 要 求 书
1 . 一种用逆变器拖动多台电动机异步同时实现转子变频调速系 统， 由电动机组（1 )、整流器组（2)、斩波器组（3 )、 隔离器组（4) 、 限流器组 （5 ) 、 电力电容器组 （6) 、 逆变器 （7) 、 速度反馈电压检 测器 （8 ) 和电流反馈电压检测器 （9) 构成一个整体； 其中：
所述电动机组 （1 ) 中的 4个电动机！^、 M2、 1^3和 1^4各自的转 子依次分别与整流器组 （2) 中的 4个整流器 Zi、 Z2、 Z3和 Z4各自相 对应的输入端相连接；
所述的斩波器组 （3 ) 中的 4个斩波器 IGBT IGBT2、 IGBT3和 IGBT4各自的阴极 E依次分别与整流器组（2)中的 4个整流器 Z,、 Z2、 和 Z4各自相对应的 3个整流二极管的正极相交于一点， 即 D点； 其特征是：
所述逆变器（7)为全桥逆变器， 包括 6个可控硅， 即： KPj, KP2、 ΚΡ3、 ΚΡ4、 ΚΡ5、 和 ΚΡ6， 其 3个输出端 ΚΡ,与 ΚΡ4、 ΚΡ2与 ΚΡ5和 ΚΡ3 与 ΚΡ6的相连点依次分别与三相工业交流电源的 Α、 B、 C端相连接， 继而与电动机组 （1 ) 中的 4个电动机 Μ2、 M3和 M4各自的定子 相连接。
2. 如权利要求 1所述的用逆变器拖动多台电动机异步同时实现转 子变频调速系统， 其特征是：
所述的隔离器组（4) ， 包括 8个隔离器， S卩 D D2、 D3、 D4、D5、 D6、 D7、 和 D8， 且
Figure imgf000011_0001
D5、 D2和 D6、 D3和 D7及 D4和 D8， 依次分 别相串联连接；
其中隔离器 D,、 D2、 D3和 D4各自的正极依次分别与各自对应的 电阻器 Rj、 R2、 R3和 R4的输出端和斩波器 IGBT IGBT2、 IGBT3和 IGBT4的阳极 C相连接；
且隔离器 和 06和负极同时与限流器组 5中的限流电感器 L7的 输入端相连接； 而隔离器 D7和 D8的负极同时与限流器组 （5 ) 中的限 流电感器]：8的输入端相连接。
3. 如权利要求 2所述的用逆变器拖动多台电动机异步同时实现转 子变频调速系统， 其特征是：
所述隔离器组（4)中的相串联连接的隔离器 01和05、 D2和 D6、 D3和 D7及 D4和 08的相连接处依次分别与电力电容器组 （6) 中的电 容器 C13、 C14 C15和 C16各自的一端相连接， 构成 "T" 形状结构。
4. 如权利要求 1所述的用逆变器拖动多台电动机异步同时实现转 子变频调速系统， 其特征是：
所述电力电容器组 （6) ， 包括 4 个电容器， SP : C13、 C14、 C15 和 C16，其各自的另一端同时与斩波器组（3 )中的斩波器 IGBT IGBT IGBT3和 IGBT4各自的阴极 E相交于一点， 即 D点。
5. 如权利要求 1 所述的用逆变器拖动多台电动机异步同时实现 转子变频调速系统， 其特征是：
所述限流器组 （5 ) ， 包括 2个限流电感器， 即： L7和 L8， 且限 流电感器1^7的输出端与三相工业交流电源的零线端 N相连接； 而限流 电感器 1^8的输出端同时与逆变器 （7) 中的电感器 L4、 ^和 的一端 相连接于一点。
6.一种用逆变器拖动多台电动机异步同时实现转子变频调速系 统， 由电动机组（1 )、 整流器组（2)、斩波器组（3 )、 隔离器组（4)、 限流器组 （5 ) 、 电力电容器组 （6) 、 逆变器 （7 ) 、 速度反馈电压检 测器 （8 ) 和电流反馈电压检测器 （9 ) 构成一个整体； 其中：
所述电动机组 （1 ) 中的 4个电动机 Μ2、 Μ3和 Μ4各自的转 子依次分别与整流器组 （2) 中的 4个整流器 Ζ,、 Ζ2、 Ζ3和 Ζ4各自相 对应的输入端相连接；
所述的斩波器组 （3 ) 中的 4个斩波器 IGBT IGBT2、 IGBT3和 IGBT4各自的阴极 E依次分别与整流器组（2)中的 4个整流器 Z,、 Z2、 Z3和 Z4各自相对应的 3个整流二极管的正极相交于一点， 即 D点； 其特征是：
所述逆变器 （7 ) 为半桥逆变器， 包括 3个可控硅， BP : KPj, KP2 和 ΚΡ3， 其各自的负极依次分别经 3个熔断器 FU^ FU2和 FU3与 3个 电感器 、 1^2和 L3相串联所构成的电路后经 3个电感器 1^2和 1^3 各自的另一端与斩波器组（3 )中的 4个斩波器 IGBT IGBT2 、 IGBT3 和 IGBT4 各自的阴极 E及电力电容器组（6 )中的 4个电容器 C13、 C14、 C15和 C16各自的另一端同时相交于一点， 即 D点。
7.如权利要求 6所述的用逆变器拖动多台电动机异步同时实现转 子变频调速系统， 其特征是：
所述逆变器（7 )为半桥逆变器， 其 3个可控制硅 KP^ KP2和 KP3 各自的正极依次分别与三相工业交流电源的八、 B、 C端相连接， 继而 与电动机组 （1 ) 中的 4个电动机 1^、 M2、 M3和 M4各自的定子相连 接。
8. 如权利要求 6所述的用逆变器拖动多台电动机异步同时实现转 子变频调速系统， 其特征是：
所述限流器组 （5 ) 中的限流电感器 L7的输出端与工业交流电源 的零线端 N相连接， 构成三相零式有源逆变桥结构。
u
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