專利名稱：兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具體涉及一種兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同
軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
永磁同步電機(jī)，又稱交流伺服電機(jī)，不能直接連接在電網(wǎng)上運(yùn)行， 一般需要由專用 的驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)和控制。同時(shí)，在電機(jī)軸上必須安裝轉(zhuǎn)子位置反饋裝置，如光學(xué)編碼器和旋 轉(zhuǎn)變壓器等。驅(qū)動(dòng)器根據(jù)檢測(cè)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)位置，控制電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)子位置同步，從 而實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。 一套典型永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如圖l所示。
在一些工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，經(jīng)常需要由多臺(tái)永磁同步電機(jī)協(xié)同出力，作為運(yùn)動(dòng)控制的 一個(gè)環(huán)節(jié)。這些電機(jī)的軸會(huì)被聯(lián)接在一起，電機(jī)同軸運(yùn)行。以兩臺(tái)電機(jī)同軸運(yùn)行為例，圖2a 是兩臺(tái)電機(jī)鏡像安裝的形式，圖2b是兩臺(tái)電機(jī)同向安裝的形式。當(dāng)然，也可以是沒有聯(lián)接 器，而采用一根軸的形式。 常用的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求每臺(tái)電機(jī)都有獨(dú)立的一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和獨(dú)立的位 置編碼器，通過數(shù)控系統(tǒng)的同步軸控制功能實(shí)現(xiàn)同步驅(qū)動(dòng)。對(duì)于從動(dòng)軸，依據(jù)編碼器相對(duì)于 主動(dòng)軸編碼器的柵格偏移作為位置基準(zhǔn)，將從動(dòng)軸的控制參數(shù)設(shè)置成應(yīng)用主動(dòng)軸參數(shù)進(jìn)行 控制。那么對(duì)于圖2所示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，就需要兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和兩套位置反饋裝置，分別控制兩 臺(tái)電機(jī)的運(yùn)行，系統(tǒng)成本高，并且容易發(fā)生兩臺(tái)電機(jī)出力不均勻的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同軸驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)。 本發(fā)明的技術(shù)方案是一種兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括兩臺(tái)同軸電 機(jī)、一套電機(jī)控制器和一套位置反饋裝置，所述兩臺(tái)同軸電機(jī)的動(dòng)力線都連接到所述電機(jī) 控制器的動(dòng)力輸出端口，其中一臺(tái)同軸電機(jī)上安裝有位置反饋裝置，該位置反饋裝置與所 述電機(jī)控制器的編碼器接口連接，所述兩臺(tái)同軸電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的位置相對(duì)各自的定子繞組 的空間位置一致。 所述兩臺(tái)同軸電機(jī)之間可以設(shè)有聯(lián)軸器，或不設(shè)有聯(lián)軸器而共用一根軸，軸的兩 端分別與各自轉(zhuǎn)子連接固定。 當(dāng)兩臺(tái)同軸電機(jī)為同向安裝，所述電機(jī)控制器分別與兩臺(tái)同軸電機(jī)連接時(shí)，兩臺(tái) 電機(jī)的連接相序都是U V W。 當(dāng)兩臺(tái)同軸電機(jī)為鏡像安裝，所述電機(jī)控制器分別與兩臺(tái)同軸電機(jī)連接時(shí)，一臺(tái)
電機(jī)的連接相序是U V W，而另外一臺(tái)電機(jī)的連接相序是U W V。 所述電機(jī)控制器由于需要驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電機(jī)，控制器的功率等級(jí)要相應(yīng)加大。
有益效果本發(fā)明提出了以一套電機(jī)控制器和一套位置反饋裝置驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)同軸電
機(jī)的方案，兩臺(tái)電機(jī)同軸的系統(tǒng)可以省略一套位置反饋裝置和一套電機(jī)控制器，實(shí)際系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化。


圖1為現(xiàn)有永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2a為現(xiàn)有兩臺(tái)同軸電機(jī)鏡像安裝的形式； 圖2b為現(xiàn)有兩臺(tái)同軸電機(jī)同向安裝的形式； 圖3a為本發(fā)明兩臺(tái)同軸電機(jī)鏡像安裝時(shí)的電氣連接圖； 圖3b為本發(fā)明兩臺(tái)同軸電機(jī)同向安裝時(shí)的電氣連接圖； 圖4為本發(fā)明電機(jī)安裝技術(shù)方法二的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明 如圖3所示一種兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括兩臺(tái)同軸電機(jī)、一套電 機(jī)控制器和一套位置反饋裝置，兩臺(tái)同軸電機(jī)的動(dòng)力線都連接到所述電機(jī)控制器的動(dòng)力輸 出端口 ，其中一臺(tái)同軸電機(jī)上安裝有位置反饋裝置，該位置反饋裝置與所述電機(jī)控制器的 編碼器接口連接。 所述兩臺(tái)同軸電機(jī)之間設(shè)有聯(lián)軸器，或不設(shè)有聯(lián)軸器而共用一根軸，軸的兩端分 別與各自轉(zhuǎn)子連接固定。 當(dāng)兩臺(tái)同軸電機(jī)為鏡像安裝，所述電機(jī)控制器分別與兩臺(tái)電機(jī)連接時(shí)，兩臺(tái)電機(jī) 的連接相序都是U V W。 當(dāng)兩臺(tái)同軸電機(jī)為反向安裝，所述電機(jī)控制器分別與兩臺(tái)電機(jī)連接時(shí)， 一臺(tái)電機(jī) 的連接相序是U V W，而另外一臺(tái)電機(jī)的連接相序是U W V。 在電機(jī)機(jī)械連接時(shí)，需要注意的是，如果兩臺(tái)電機(jī)連接時(shí)轉(zhuǎn)子磁極的位置相對(duì)各 自的定子繞組的角度不正確，會(huì)出現(xiàn)兩臺(tái)電機(jī)出力不均勻，甚至扭矩方向相反的狀況。這時(shí) 必須保證，同軸聯(lián)接的電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的位置相對(duì)各自的定子繞組的空間位置必須一致，否 則就會(huì)出現(xiàn)兩臺(tái)電機(jī)出力的不對(duì)稱。這時(shí)，可以通過不同的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極 和定子繞組空間位置的一致。 方法一 在電機(jī)安裝時(shí)，首先保證兩臺(tái)電機(jī)定子繞組在圓周的上的位置完全一致 (從出軸端看)，然后在連接兩臺(tái)電機(jī)軸的時(shí)候，保證轉(zhuǎn)子磁極在圓周的上的位置也完全一 致，這就實(shí)現(xiàn)了相對(duì)位置的一致。 方法二 在電機(jī)安裝時(shí)，先分別固定電機(jī)定子和機(jī)殼，這時(shí)對(duì)定子和機(jī)殼的安裝角 度沒有要求。然后，應(yīng)用線性直流穩(wěn)壓電源對(duì)兩臺(tái)電機(jī)的繞組分別通一直流電，電流必須足 夠大到能夠克服摩擦力和電機(jī)齒槽力矩等，電流越大，效果越好。有不同的接法可以達(dá)到同 樣的效果。 如圖4所示的接法，當(dāng)電機(jī)通過一直流電后，由于電磁場(chǎng)的作用，轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)過一個(gè) 角度，然后靜止并鎖定在這一角度，這時(shí)轉(zhuǎn)子的磁極正好對(duì)準(zhǔn)了電機(jī)繞組U相的磁場(chǎng)中心 線，這時(shí)可以安裝電機(jī)聯(lián)軸節(jié)并鎖定。安裝聯(lián)軸節(jié)后就可以斷開直流電，這時(shí)就實(shí)現(xiàn)了定轉(zhuǎn) 子相對(duì)位置的一致性。
權(quán)利要求
一種兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于包括兩臺(tái)同軸電機(jī)、一套電機(jī)控制器和一套位置反饋裝置，兩臺(tái)同軸電機(jī)的動(dòng)力線都連接到所述電機(jī)控制器的動(dòng)力輸出端口，其中一臺(tái)同軸電機(jī)上安裝有位置反饋裝置，該位置反饋裝置與所述電機(jī)控制器編碼器接口連接，所述兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的位置相對(duì)各自的定子繞組的空間位置一致。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述兩臺(tái) 電機(jī)之間可以設(shè)有聯(lián)軸器，或不設(shè)有聯(lián)軸器而共用一根軸，軸的兩端分別與各自轉(zhuǎn)子連接 固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)兩臺(tái)同 軸電機(jī)為同向安裝，所述電機(jī)控制器分別與兩臺(tái)同軸電機(jī)連接時(shí)，兩臺(tái)電機(jī)的連接相序都 是U V W。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)兩臺(tái)同 軸電機(jī)為鏡像安裝，所述電機(jī)控制器分別與兩臺(tái)同軸電機(jī)連接時(shí)， 一臺(tái)電機(jī)的連接相序是UV W，而另外一臺(tái)電機(jī)的連接相序是U W V。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種兩臺(tái)永磁同步電機(jī)的同軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括兩臺(tái)同軸電機(jī)、一套電機(jī)控制器和一套位置反饋裝置，兩臺(tái)同軸電機(jī)的動(dòng)力線都連接到所述電機(jī)控制器的動(dòng)力輸出端口，其中一臺(tái)電機(jī)上安裝有位置反饋裝置，該位置反饋裝置與所述電機(jī)控制器的編碼器接口連接，所述兩臺(tái)同軸電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的位置相對(duì)各自的定子繞組的空間位置一致。本發(fā)明提出了以一套電機(jī)控制器和一套位置反饋裝置驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)同軸電機(jī)的方案，兩臺(tái)電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)可以省略一套位置反饋裝置和一套電機(jī)控制器，實(shí)際系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化。
文檔編號(hào)H02P5/747GK101783633SQ20101012295
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者葉敬春, 李強(qiáng), 潘紅衛(wèi) 申請(qǐng)人:江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司