3 多传动变频系统的控制方式

多传动变频系统的应用场合中一般要满足多台变频器之间的同步运行、协调运行和功率均衡等要求。从而控制方式就有多样化，例如速度同步控制、主从控制和负荷分配等。

3.1 速度同步控制

速度同步控制方式是多台变频器同时按照一样的速度运行的一种控制方式。速度同步控制方式一般有模拟量同步控制、脉冲信号同步控制和通讯总线控制等方法，如图2所示。

（1）模拟量同步控制

由同步控制器输出多路模拟量信号控制多台变频器的速度，这种以模拟量信号控制变频器输出速度的方式即为模拟量同步控制方式，该方式需要配备一台同步控制器。

（2）脉冲信号同步控制

通过一台变频器脉冲信号来控制另一台变频器运行速度的一种方式为脉冲信号同步控制方式。当第一台变频器接受到主令电位器的速度信号后进行运转并同时输出同步脉冲信号给下一台变频器，该台变频器接受到上一台变频器的同步脉冲信号后进行运转并同时输出脉冲信号给下一台变频器，以此类推一直到最后一台变频器。

由于脉冲信号的数字处理技术抗干扰能力强，因此在速度同步控制中被广泛使用。

（3）通讯总线控制

通过变频器通讯接口与上位机通讯来控制变频器速度同步的控制方式为通讯总线同步控制方式。通过网络通讯可以设定总线上多台变频器的高精度的频率，其具有通讯速率高、稳定可靠、接线简单等优点，且在传输过程中不会造成损耗。

3.2 主从控制

主从控制方式是由多台变频器驱动同一传动系统运行的一种控制方式，一般将变频设置为一台主机和一台或多台从机，从机变频器按照主机变频器发出的速度指令来运行。根据传动系统中多台电动机轴相互耦合方式，变频器主从控制方式可分为刚性耦合和柔性耦合。

（1）刚性耦合

几个不同的电动机轴之间通过万向节、传动辊、齿轮带等硬连接方式进行耦合为刚性耦合。在这种情况下，只要其中一个电动机运行另外几个电动机也将被动运行。刚性耦合时变频器主从控制遵循下列控制方式：

①主机变频器为速度控制；

②从机变频器跟随主机变频器的转矩给定。

（2）柔性耦合

几个不同的电动机轴之间通过网毯、皮带等软连接方式进行耦合为柔性耦合。在这种情况下，只要其中一个电动机运行另外几个电动机也将被拖动，但也有可能打滑。柔性耦合时变频器主从控制遵循下列控制方式：

①主机变频器为速度控制；

②从机变频器跟随主机变频器的速度给定。

3.3 负荷分配

在主从控制方式中，几台变频器控制几台电动机共同驱动同一负载会出现负荷分配的问题，即其中某一台变频器控制的电机出力大某一台出力小的情况，影响整个负载系统的加工工艺。此时就要进行各台变频器间的负荷分配控制了。很多连续生产线负载多变、传动情况复杂，所以要求负荷分配快速稳定无振荡，不但能够随时适应负载变化而且要保证负荷分配平衡。多传动中变频器的负荷分配控制可以通过PLC通讯功能控制、转矩控制功能控制、专用变频器软件控制和转矩限幅间接控制等方法实现。

（1）PLC通讯功能控制

将变频器与PLC通讯链接后，PLC通过通讯方式读取主从机变频器的转矩值进行比较，然后调节从机变频器的给定频率从而调节各从机变频器的转矩，这种实现负荷分配的控制方式为PLC通讯功能控制方式。此方式需要PLC和变频器通讯的物理接口支持。

（2）转矩控制功能控制

以一台速度控制模式的变频器作为主机变频器，将主机变频器的转矩输出作为其它从机变频器的转矩给定，从机变频器跟随主机变频器的转矩变化而变化，起到负荷分配控制的目的的方式为转矩控制功能控制方式。此方式从机变频器必须为转矩控制模式，从机变频器的给定信号是转矩而非频率。为了保证从机变频器的速度受控，必须采用速度限幅。此转矩功能控制方式控制精度高、动态响应快，但使用范围较小，对负载有一定的要求，一般用于刚性连接的主从控制方式中。

（3）专用变频器软件控制

将软件做成变频器专用功能块或应用宏来实现负荷分配，即为专用变频器软件控制方式。调试起来不仅方便还能获得非常好的控制精度。

（4）转矩限幅间接控制

让从机变频器的速度比主机变频器的稍微快点，然后给从机变频器加上转矩限幅使得主从变频器的转矩基本保持平衡，以达到负荷分配的目的，这种通过转矩限幅来实现负荷分配的方式为转矩限幅间接控制方式。

4 AS700变频器的基本组成及应用

AS700变频器是新时达公司自行研制生产的一种工程型低压大功率交流变频器（图3是AS700变频器各个组件）。AS700变频器是共直流母线多传动形式，主要有控制单元、整流单元和逆变单元等组成，与非共直流母线的变频系统来比，省掉了多台变频器的整流部分，此方式只需要一套整流装置即可给多台逆变提供直流电源。

AS700变频器电压有400V级和690V级，单个单元功率从250kW-400kW，主要有以下特点：