【专家大讲堂】20220810 驱动系统之负荷平衡 - 直播答疑

直播时间：2022年8月10日 19:30-20:30

主讲专家 : 柳飞

课程主要内容如下：

-驱动系统中的负荷平衡概述

-功率器件并联下的负荷分配

-功率单元对联下的负荷分配

-控制对象并联下的负荷分配

-工艺应用的负荷分配

课程回看链接：

https://www.ad.siemens.com.cn/1847/Video/VideoPlay?courseId=4827

直播答疑汇总：

Q1：逆变器并联的时候需要负荷平衡吗？

A1: 逆变器并联需要负荷平衡，此时对应的功率电源的电流分配问题，我们一定要注意，在这里要考虑气电的一致性和控制的一次性，比如说它的直流侧输入和交流侧输出一定要保证一致性，就相当于主回路负载的一致性。对于动态平衡及环流问题可通过回路阻抗来实现，令一个在SINAMICS逆变器中配置了环流控制算法；对于回路阻抗，比如说增加输出电抗器，当然西门子在这里面也可以给大家提供一个方案，若电缆长度满足一定长度情况下，可以不增加输出电抗器。

Q2：如果是四个电机同时运转的时候可以运行吗？

A2：可以实现，没有问题。比如说冶金中的转炉倾动系统，一般采用，比如四台电机同时运行，，倾动系统相当于一个茶壶倾倒的情况，倒出钢水。还有比如说平整设备，也是一类多机传动系统，系统配置2台，3台甚至4台，还有比如说冷轧系统的S辊等至少4台电机实现张力控制，负荷平衡控制。

Q3: 一台变频器拖动多台电机，请问选型需要注意哪些方面？

A3: 西门子有比较完善的解决方案，拖动多台电机的时候，首先驱动电机的类型，感应电机还是同步电机，磁阻电机；负载特性曲线，此时变频器相当于一个电源，在多台电机的应用中如何实现电极之间的负荷应用。除了电机负荷分配之外，还需要注意，系统配置过程中电机电缆需要进行并联，多台电机来讲增加了分布电容，电缆漏电流就会增加，而这个不是真正负载，可能会造成变频器过载，此时可能需要增加输出组件，比如输出电抗器等进行配置。

Q4：皮带驱动的时候选用哪种复合分配的方式？

A4：大部分皮带应用都采用无编码器运行，只要能转动即可，对于在重载启动，皮带负荷分配不均匀等情况下，不建议采用所谓的无编码器矢量控制下的主从负荷分配方案，原因是矢量控制在低频会运动一些问题，第二个无法实现负荷分配，此时建议采用droop特性或v/f控制即可

Q5：负荷分配的方法和有没有具体的参数设置？

A5：有的，西门子工业1847俱乐部公众号近期会推出相关的一些参数设置，和一些相相案的方案配置推文。

Q6：PLC做负荷分配和电机负荷分配如何实现？

A6：当前这个问题主要针对的是驱动应用的负荷分配问题，采用的控制方式一般为主从控制方式，其实现的方案，一类是将主机的控制量通过网络比如PN或DP网络传递到PLC中，在PLC中实现负荷分配控制，将控制量下发给其他的从机。当然，另一类是可直接在装置与装置之间的通讯实现，西门子提供比较完善的解决方案，比如SINAMICS-LINK，可减少网络延迟过程，可解决较高动态要求的应用

Q7：调过翻车机，主从效果不是很好，转速波动很大，只能用droop特性，这是为什么呢？

A7：翻车机机械连接系统可看做为弹性体连接，也就是在ppt中介绍的刚体+阻尼的模型，若采用主从控制方式，将会出现比较大的问题，即所谓的“打架”，转速波动较大的情况，原因在于主从电机的动态转速由于机械弹性的存在而造成不完全一致，而从机采用力矩控制，无法控制转速，造成系统振荡。这种情况可采用V/f控制，或矢量控制中激活软化特性，即droop，依据的原则就是谁的负荷大就减小谁的转速，实现负荷的分配，在翻车机中有比较好的应用

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