系统与应用

这里介绍了两种SINAMICS S120主从控制的方案：直接转矩分配及速度偏差与转矩限幅。

装机装柜型功率单元的并联
S120的主从控制

S120的主从控制

在变频器的实际使用过程中，经常由于工艺的要求或者变频器容量的限制，会采用一个传动设备是由两个或多个电机驱动共同配合工作的方案，这种情况下，各驱动电机之间需要保证相同的运行速度，以及转矩的平均分配，为此，我们需要在驱动电机的变频器上实现需要的速度及转矩分配控制要求，变频器的这种应用我们称之为主从控制应用。

针对主从控制应用的方案，我们通常在变频器上采用如下两种控制方法来实现：

---直接转矩分配

---速度偏差与转矩限幅

直接转矩分配

直接转矩分配方案主要应用于电机之间是硬连接方式，如齿轮、同轴等，电机之间通过连接器保持相同的转速，如下图：

在配置直接转矩控制方式时，需要将主机设定在速度模式工作，从机设定在转矩模式工作，将主机的转矩设定值作为从机的转矩给定值。这样保证系统运行时，从机转矩始终与主机一致，同时因为机械结构的原因从机速度始终与主机相同，这样就完成了转矩的分配。

该模式的特点是：从机转矩始终跟随主机转矩，系统按照主机的速度环运行，转矩响应比较快。

速度偏差与转矩限幅

速度偏差与转矩限幅的方案主要应用于电机之间软连接方式，如皮带、绳索等，由于是柔性材料产生的耦合关系，电机之间需要有相同的运行速度，同时保证电机力矩的均匀分配，还要有防止连接断裂时的保护。

在速度偏差与转矩限幅方式时，主机从机都工作在速度模式，主从机的速度设定值相同，然后从机在此基础上附加+/- 5%-10%左右的速度偏差（与运行方向有关，附加速度大小由实际情况决定），将主机的转矩值连接到从机的转矩限幅上。在启动后，由于速度偏差的存在，连接的材料迅速拉紧，从机的速度环饱和，输出的转矩受转矩限辐限制，从而保证从机的转矩跟随主机的转矩；从机速度受到连接的牵引，与主机速度相同。当发生带时，主从电机工作在各自的速度环模式下，不会发生飞车现象。

该模式的特点是：启动瞬间主机从机的速度环都起作用，张力的建立比较平缓，避免系统产生振荡。既保证了速度及转矩的分配，也对系统进行了保护。

S120系统的主从控制方案的配置：

---控制单元CU310-2 主从配置，主从数据交换可通过：

------PROFIBUS DP的slave to slave通讯

------通过 TM31 端子模块的 DI/DO 和 AI/AO

---控制单元CU320-2 主从配置，主从数据交换可通过：

------PROFIBUS DP的slave to slave通讯

------通过 TM31 端子模块的 DI/DO 和 AI/AO

------SINAMICS Link 通讯

------TB30 端子扩展板的DI/DO 和 AI/AO

------CU320-2 的多轴直接连接

以上配置方案的详细信息，请参见文档《如何实现S120主从控制方案》以及视频《S120主从控制应用》