一种单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路的制作方法

1.本发明涉及机械立体车库控制电路，具体涉及一种单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路。


背景技术：

2.在目前使用的垂直升降起升控制电路中，如果存在两个起升机构不同时运行且要求闭环控制，都是通过两个变频器分别驱动两个电机来实现的，此种方法需要投入两个变频器，成本较高，为了在保证性能的情况下降低成本，车库制造厂家一直在寻求较好的技术方案，以解决单变频器驱动双电机的问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路。
4.一种单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路，其中包括：变频器、第一提升电机、第二提升电机、第一提升机抱闸、第二提升机抱闸、第一编码器、第二编码器，plc主控制器、人机操作界面、控制电路、启动按钮、急停按钮；
5.变频器的提升电机驱动电源输出端同时连接第一提升电机、第二提升电机的驱动电源输入端，变频器的提升电机驱动电源输出端与第一提升电机的驱动电源输入端之间连接的u相线、v相线、w相线上各串接一第一提升电机控制接触器km1的常开接点，第一提升电机控制接触器km1的这三个常开接点构成联动接点；变频器的提升电机驱动电源输出端与第二提升电机的驱动电源输入端之间连接的u相线、v相线、w相线上各串接一第二提升电机控制接触器km2的常开接点，第一提升电机控制接触器km2的这三个常开接点构成联动接点；
6.变频器的编码器卡信号输入端同时连接第一编码器、第二编码器的信号输出端，变频器的编码器卡信号输入端与第一编码器信号输出端之间的a线、a/线、b线、b/线上分别串接一第一编码器控制接触器ka3的常开接点，第一编码器控制接触器ka3的这四个常开接点构成联动接点；变频器的编码器卡信号输入端与第二编码器信号输出端之间的a线、a/线、b线、b/线上分别串接一第二编码器控制接触器ka4的常开接点，第二编码器控制接触器ka4的这四个常开接点构成联动接点；
7.变频器的抱闸控制信号输出端同时连接第一提升机抱闸、第二提升机抱闸；变频器的抱闸控制信号输出端与第一提升机抱闸之间的p线、r线上分别串接一第一抱闸控制接触器km3的常开接点，第一抱闸控制接触器km3的这两个常开接点构成联动接点；变频器的抱闸控制信号输出端与第二提升机抱闸之间的p线、r线上分别串接一第二抱闸控制接触器km4的常开接点，第二抱闸控制接触器km4的这两个常开接点构成联动接点；
8.所述控制电路包括主接触器km0、第一提升电机控制接触器km1、第二提升电机控制接触器km2、第一抱闸控制接触器km3、第二抱闸控制接触器km4、第一中间继电器ka0、第
二中间继电器ka1、第三中间继电器ka2、第一编码器控制接触器ka3、第二编码器控制接触器ka4；
9.plc主控制器的人机操控信号传输端对应连接人机操作界面的人机操控信号传输端；
10.plc主控制器的第一提升电机运行控制信号输出端串接由第二中间继电器ka1的线圈与第一编码器控制接触器ka3的线圈并联构成的第一并联电路，之后再串接第三中间继电器ka2的常闭接点后接24v开关电源的负极；plc主控制器的电源正极输入端连接24v开关电源的正极；
11.plc主控制器的第二提升电机运行控制信号输出端串接由第三中间继电器ka2的线圈与第二编码器控制接触器ka4的线圈并联构成的第二并联电路，之后再串接第二中间继电器ka1的常闭接点后接24v开关电源的负极；
12.plc主控制器的第一提升机抱闸控制信号输出端串接第一抱闸控制接触器km3的线圈后接24v开关电源的负极；
13.plc主控制器的第二提升机抱闸控制信号输出端串接第二抱闸控制接触器km4的线圈后接24v开关电源的负极；
14.急停按钮sb1为常闭按钮，启动按钮sb0为常开按钮，急停按钮sb1与启动按钮sb0以及第一中间继电器ka0的线圈构成的串联电路连接在辅助控制电源的正、负极之间，启动按钮sb0的两端还并接第一中间继电器ka0的第一常开触点ka0-1构成启动自锁电路；
15.第一中间继电器ka0的第二常开接点ka0-2与主接触器km0的线圈构成的串联电路连接在控制电路驱动电源的两相线之间；控制电路驱动电源为市电电源；
16.第一中间继电器ka0的第三常开接点ka0-3与第二中间继电器ka1的常开触点、第二提升电机控制接触器km2的常闭触点以及第一提升电机控制接触器km1的线圈四者构成的串联电路连接在控制电路驱动电源的两相线之间；
17.第三中间继电器ka2的常开触点、第一提升电机控制接触器km1的常闭触点、第二提升电机控制接触器km2的线圈三者构成的串联电路与第二中间继电器ka1的常开触点、第二提升电机控制接触器km2的常闭触点以及第一提升电机控制接触器km1的线圈三者构成的串联电路相并联。
18.本实用新型提供的一种单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路，将车库的两个提升电机都连接在变频器vf0上，两个提升电机的编码器也共用同一个编码器卡并连接到vf0变频器上；所述两个提升电机的接触器线圈由plc主控制器通过中间继电器进行控制，两个提升电机的编码器及两个提升电机的抱闸也由plc主控制器通过中间继电器和接触器进行控制；通过电路设置，实现了单变频器控制两套提升电机配套设备，在保证性能的情况下降低了成本，解决了单变频器驱动双电机的问题。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的一种单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路的控制原理示意图；
20.图2为本实用新型单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路中plc主控制器控制连接部分控制电路的电路原理图；
21.图3为本实用新型单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路中变频器与两编码器、两提升电机、两抱闸的电路原理图；
22.图4为控制电路其余部分的电路原理图。
具体实施方式
23.本实用新型提供了一种单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路，包括：变频器、第一提升电机、第二提升电机、第一提升机抱闸、第二提升机抱闸、第一编码器、第二编码器，plc主控制器、人机操作界面、控制电路、启动按钮、急停按钮；
24.见图1所示的本实用新型提供的一种单变频器驱动双电机的矢量闭环控制电路的控制原理示意图、图2所示的plc主控制器控制连接部分控制电路的电路原理图、图3所示的变频器与两编码器、两提升电机、两抱闸的电路原理图以及图4所示的控制电路其余部分的电路原理图：
25.变频器vfo的提升电机驱动电源输出端同时连接第一提升电机、第二提升电机的驱动电源输入端，变频器vfo的提升电机驱动电源输出端与第一提升电机的驱动电源输入端之间连接的u相线、v相线、w相线上各串接一第一提升电机控制接触器km1的常开接点，第一提升电机控制接触器km1的这三个常开接点构成联动接点；变频器vfo的提升电机驱动电源输出端与第二提升电机的驱动电源输入端之间连接的u相线、v相线、w相线上各串接一第二提升电机控制接触器km2的常开接点，第一提升电机控制接触器km2的这三个常开接点构成联动接点；
26.变频器vfo的编码器卡信号输入端同时连接第一编码器、第二编码器的信号输出端，变频器的编码器卡信号输入端与第一编码器信号输出端之间的a线、a/线、b线、b/线上分别串接一第一编码器控制接触器ka3的常开接点，第一编码器控制接触器ka3的这四个常开接点构成联动接点；变频器的编码器卡信号输入端与第二编码器信号输出端之间的a线、a/线、b线、b/线上分别串接一第二编码器控制接触器ka4的常开接点，第二编码器控制接触器ka4的这四个常开接点构成联动接点；变频器vfo的编码器卡信号输入端的vcc端、0v端分别同时连接第一编码器、第二编码器的对应vs端、0v端；
27.变频器vfo的抱闸控制信号输出端同时连接第一提升机抱闸、第二提升机抱闸；变频器vfo的抱闸控制信号输出端与第一提升机抱闸之间的p线、r线上分别串接一第一抱闸控制接触器km3的常开接点，第一抱闸控制接触器km3的这两个常开接点构成联动接点；变频器的抱闸控制信号输出端与第二提升机抱闸之间的p线、r线上分别串接一第二抱闸控制接触器km4的常开接点，第二抱闸控制接触器km4的这两个常开接点构成联动接点；
28.所述控制电路包括主接触器km0、第一提升电机控制接触器km1、第二提升电机控制接触器km2、第一抱闸控制接触器km3、第二抱闸控制接触器km4、第一中间继电器ka0、第二中间继电器ka1、第三中间继电器ka2、第一编码器控制接触器ka3、第二编码器控制接触器ka4；
29.plc主控制器的人机操控信号传输端对应连接人机操作界面的人机操控信号传输端；
30.见图2，plc主控制器的第一提升电机运行控制信号输出端q0.0串接由第二中间继电器ka1的线圈与第一编码器控制接触器ka3的线圈并联构成的第一并联电路后再串接第
三中间继电器ka2的常闭接点，之后接n24-1(24v开关电源的负极)。plc主控制器的电源正极输入端l 连接24v开关电源的正极p24-1；
31.plc主控制器的第二提升电机运行控制信号输出端q0.1串接由第三中间继电器ka2的线圈与第二编码器控制接触器ka4的线圈并联构成的第二并联电路后再串接第二中间继电器ka1的常闭接点，之后接n24-1(24v开关电源的负极)。
32.plc主控制器的第一提升机抱闸控制信号输出端q0.2串接第一抱闸控制接触器km3的线圈后接n24-1(24v开关电源的负极)。
33.plc主控制器的第二提升机抱闸控制信号输出端q0.3串接第二抱闸控制接触器km4的线圈后接n24-1(24v开关电源的负极)。
34.见图4，急停按钮sb1为常闭按钮，启动按钮sb0为常开按钮，急停按钮sb1与启动按钮sb0以及第一中间继电器ka0的线圈构成的串联电路连接在辅助控制电源的正、负极之间，启动按钮sb0的两端还并接第一中间继电器ka0的第一常开触点ka0-1构成启动自锁电路；
35.第一中间继电器ka0的第二常开接点ka0-2与主接触器km0的线圈构成的串联电路连接在控制电路驱动电源的两相线之间(l1为火线，n0为零线，两者之间的电压为220v)；控制电路驱动电源为市电电源；
36.第一中间继电器ka0的第三常开接点ka0-3与第二中间继电器ka1的常开触点、第二提升电机控制接触器km2的常闭触点以及第一提升电机控制接触器km1的线圈四者构成的串联电路连接在控制电路驱动电源的两相线之间(l1为火线，n0为零线，两者之间的电压为220v)；第三中间继电器ka2的常开触点、第一提升电机控制接触器km1的常闭触点、第二提升电机控制接触器km2的线圈三者构成的串联电路与第二中间继电器ka1的常开触点、第二提升电机控制接触器km2的常闭触点以及第一提升电机控制接触器km1的线圈三者构成的串联电路相并联。
37.plc主控制器接收人机操作界面发过来的信号，通过控制中间继电器的通断间接达到控制两个提升电机与其对应编码器的通断：如图4和图3所示：
38.1．按下启动按钮sb0，第一中间继电器ka0的线圈得电，第一中间继电器ka0的第一常开触点ka0-1闭合，主接触器km0的线圈得电，km0的常开主触点吸合：见图3中，km0的三个联动的常开主触点分别连接在三相供电电源与变频器的三相输入接脚之间；km0的三个联动的常开主触点中对应l1相线、l2相线的两个触点与变频器的三相电源对应输入接脚之间的连接线上各引出一条供电线路，这两条供电线路分别对应串接第一抱闸控制接触器km3的两联动常开触点中的一个后相应连接第一提升机抱闸的供电输入端对应接脚；km0的三个联动的常开主触点中对应l1相线、l2相线的两个触点与变频器的三相电源对应输入接脚之间的连接线上各引出另一条供电线路，这两条供电线路分别对应串接第二抱闸控制接触器km4的两联动常开触点中的一个后相应连接第二提升机抱闸的供电输入端对应接脚；此时人机操作界面给plc主控制器发送指令，plc主控制器的第一提升电机运行控制信号输出端q0.0输出使第二中间继电器ka1、第一编码器控制接触器ka3线圈得电，第二中间继电器ka1的第三常开触点ka1的常开触点闭合，第一提升电机控制接触器km1的线圈得电，第一提升电机控制接触器km1的三个联动主触点吸合，第一提升电机得到变频器vfo的电源输出开始动作，第一编码器控制接触器ka3的四个联动常开触点闭合，第一编码器与变频器vfo信
号联通，投入使用，见下表：
39.2．
[0040][0041]
3．当需要第二提升电机动作时，通过人机操作界面给plc主控制器发送指令，plc主控制器的第一提升电机运行控制信号输出端q0.0停止输出，第二中间继电器ka1、第一编码器控制接触器ka3的线圈失电，见下表：
[0042]
4．
[0043][0044]
5．plc主控制器的第二提升电机运行控制信号输出端q0.1输出信号，第三中间继电器ka2、第二编码器控制接触器ka4线圈得电，见下表：
[0045][0046]
当第一提升电机和第一编码器同时与变频器vf0接通时构成矢量控制闭环电路，其优点是：在提升机低速启动时，可以精细化计算驱动电流，防止电流过小驱动力不够（没有转速），或者因为堵转电机失速，反电动势不够而驱动电流过流，容易烧毁器件或电机。
[0047]
人机操作界面通过plc主控制器控制对应的中间继电器、接触器以达到控制第一提升电机、第一编码器与变频器vf0的通断以及第二提升电机、第二编码器与变频器vf0的通断，以此达到单变频器控制双提升电机配套设备的目的。
[0048]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。