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多电机同步传动　　本文讨论多电机同步（比例同步）传动的要求，变频调速方案的选择以及稀土永磁同步电动机开环变频调速的应用。一、高精度多电机同步传动对电气传动的要求可以概括为：四高和一少。　　四高：即高同步性要求横向转速一致，纵向比例同步）；高精确性（转速稳定，目前的控制精确度可达0.1%～0.01%）；高转速要求或甚高转速（在没有升速齿轮箱条件下，电机转速高达8000～9000r/min，甚至12000r/min）；高可靠性（至少保证一年安全连续运行8000h）。一少：即少维修或免维修，毋需看顾。二、变频调速控制方案的选择　　1、变频调速系统控制方案　　为了满足四高一少的要求，选择控制方案。　　（1）异步电动机开环变频调速VVVF+IM开环　　虽然电路简单、可靠性大，但是转速精度难以达到0.5～0.01%，所以一般不会选用。　　（2）异步电动机闭环变频调速VVVF+IM闭环　　该控制方案，每个闭环系统虽可达0.5～0.01%指标，但是多个闭环系统调整到相同的转速精度十分艰难麻烦。另外，每个闭环系统都有速度传感器，故障率会高些，可靠性这个指标不能满足，故此方案也不宜被采用。　　（3）永磁同步电动机开环变频调速VVVF+SM开环　　由于同步电动机转速精度仅决定供电频率精度，与负荷变化无关。为此，通常采用高精度的变频调速器和永磁同步电动机构成系统，无需采用闭环控制，就可保证电机转速精度达到0.1%～0.01%。　　　2、变频调速系统主电路方案：　　（1）大变频调速器驱动　　由一台大功率变频器U来驱动多台永磁同步电动机MS，如图1所示。电动机 可逐台起动或分组起动。　　优点：系统简单、控制方便，不需加任何措施，可保证多电机同步运行。　　缺点：变频器容量必须选用很大；单台电动机短路故障有可能引起 变频器跳闸，造成停产。　　图1 大变频调速驱动　　（2）多台小变频器驱动　　每一台电动机均 由一台小变频器驱动，一一对应，如图2所示。　　对比大变频器驱动，优点：　　a、一台变频器驱动一台电动机，可以实现软起动，变频器容量基本上与电动机相同；　　b、某台电动机发生故障时，对应变频 器停止工作，不会影响整台纺丝机的正常运转。　　但也存在问题：　　a、总设定、总起动调节需另加环节；　　b、n台变频器输出频率会有离散性，存在一定的误差，为达到转速同步，需加串行通信接口。　　图2 多台小变频器驱动　　（3）公用直流电源多台小逆变器驱动　　如图3所示。采用公用直流小逆变器驱动，除了保持小变频器驱动的特点外，还具有下列优点：　　a、可以实现电动机电动状态和再生制动状态的能量自动补偿。为保持一定的牵伸张力，被拖电机必须处于制动状态。公用直流母排连在一起，被拖电机变成发电机经续流二极管整流成直流回馈到直流母线，电机不但无须从电网吸收能量， 还可将能量供给其它逆变器，既有利于直流母线电压稳定，又起到节能之目的。　　b、可以协调各台电动机停车。某台电机停得慢时，它将变为 U-整流器 U1-U6-逆变器 发电状态，使其停车加快；反之，某台电机停得快，直流母排继续对它供电，使其停车慢些，最终各台电动机基本上一起停下来。　　c、可以防止瞬时停电带来的停役故障。变频器有一个致命弱点，即抗电网瞬时停电能力差。一般几个周波掉电（大于或等于30～50ms）可足以使变频器停役，如果有两个独立交流电源，分别经整流器送至公用直流母排（需二极管隔离），一旦失掉一路交流电源，仍有另一路交流电源直持，不会停车。　　d、重要设备电动机可设置辅助运行逆变器切换回路，见图4。　　图3 公用直流电源多台小逆变器驱动　　图4 辅助运行逆变器切换回路　多台电机同步变频调速归纳如下：　　(1)采用高精度的变频器；　　(2)采用稀土永磁同步电动机；　　(3)采用开环控制变频调速系统；　　(4)趋向采用公用直流电源多台小逆变器的变频器方案。可选西门子6SE71系列模块化柜装式变频器。