一种新型的高压变频分布式控制系统的设计

参数	指令码	源地址	长度	数据位
长度（字节）	1	1	1	4
备注	低位			高位

3 实验验证

高压变频系统因为其应用环境的特殊性,不能在现场直接进行稳定性和可靠性的实验。本文根据高压变频系统控制的原理,模拟现场情况设计了测试系统。测试系统以带载0～24V的控制单元电压替换功率单元的0～540V电压,测试系统拖动380V/120W的三相交流电机,从控制准确性、稳定性和可靠性各方面对系统进行验证。



为了采集单元叠加波形,在测试系统的电压输出端用50kΩ/150kΩ的电阻分压,测得的相电压叠加波形如图6(a)所示。分布式单元的输出电压按照理论设计的要求叠加,完全符合控制模型所要求的控制电压波形,而且分布式嵌入控制系统中八个控制单元的同步运行正常。

图6(b)所示的线电压叠加波形为两相相电压矢量和。在系统运行过程中,变化输出电压的频率和峰值、线电压波形都保持正常,说明分布式控制的各相之间的相位差控制算法正确。

系统在实验环境下长时间(测试时间为一周)运行,变频调速等各项功能稳定正常。本文设计的系统和高压驱动部分均为弱电信号接口,测试平台的测试情况基本可以反映系统工业运行情况,测试实验证明了本文所设计的嵌入式分布控制策略实际应用的可行性。

本文对高压变频提出了一种新的控制策略,成功地设计了稳定的高压变频分布式控制系统测试平台。该平台实现了以电压串联的拓扑结构完成电机的控制运行,系统在模拟的试验环境下经过测试,验证了系统的分布式策略以及通信协议、控制算法的正确性。且运行良好。

分布式控制系统与传统的控制系统相比,其控制结构简单、有较强的伸缩性和可重构性等优点。而且具有很强的运算能力,为控制算法的优化和控制性能的提高留有很大的上升空间。本文所设计的高压变频分布控制系统适合应用于电力、油田、造纸等行业中的高压电机的控制。