[发明专利]一种基于永磁空压机的冗余驱动系统

说明书

本发明公开一种基于永磁空压机的冗余驱动系统，包括整流单元、滤波储能单元、第一、第二逆变单元、控制单元、RD1和RD2单元，整流单元的电源输入端电连接电网，整流单元的正负输出端通过滤波储能单元分别电连接第一、第二逆变单元，滤波储能单元包括电解电容，电解电容电连接在整流单元的正负级输出端之间，第一、第二逆变单元的三相电流输出端分别通过第一、第二接触器电连接永磁空压机，控制单元的电流输入端与第一、第二逆变单元的三相电流输出端电连接，控制单元的信号输出端连接RD1、RD2单元，第一、第二逆变单元与控制单元的信号控制端连接。本发明自带缺相、过流、过载、过压、欠压、过温、短路保护功能，且供气安全可靠。

技术领域

本发明涉及永磁空压机技术领域，特别涉及一种基于永磁空压机的冗余驱动系统。

背景技术

现有永磁空压机驱动系统存在的问题：

1、由于永磁同步电机无法用工频直接启动，当现有的驱动器出现故障时，系统停机，无法确保系统供气的连续性；

2、当采用PID恒压供气时，PI参数需要手动调节，调试过程比较复杂；

3、系统功能不够智能化和人性化，无法实现远程监控。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于永磁空压机的冗余驱动系统，其自带缺相、过流、过载、过压、欠压、过温、短路等各种保护功能，且供气安全可靠。

本发明的技术方案如下：一种基于永磁空压机的冗余驱动系统，包括整流单元、滤波储能单元、第一逆变单元、第二逆变单元和控制单元，所述整流单元的电源输入端电连接电网，所述整流单元的正负输出端通过滤波储能单元分别电连接第一逆变单元和第二逆变单元，所述滤波储能单元包括电解电容，所述电解电容电连接在整流单元的正负级输出端之间，所述第一逆变单元、第二逆变单元的三相电流输出端分别通过第一接触器、第二接触器电连接永磁空压机，所述控制单元的电流输入端与所述第一逆变单元和第二逆变单元的三相电流输出端电连接，还包括RD1单元和RD2单元，所述控制单元的信号输出端连接RD1单元和RD2单元，所述第一逆变单元、第二逆变单元与控制单元的信号控制端连接。

进一步地，所述控制单元包括六相电流检测模块、坐标变换模块、转子位置与速度估算模块、速度环PI调节器、电流控制模块、第一电流环PI调节器、第二电流环PI调节器以及逆变单元互锁切换控制模块，所述六相电流检测模块与所述第一逆变单元和第二逆变单元的三相电流输出端电连接，所述六相电流检测模块与坐标变换模块的信号输入端电连接，所述坐标变换模块电连接转子位置与速度估算模块，所述转子位置与速度估算模块的d轴电流输出端依次通过速度环PI调节器、电流控制模块、第一电流环PI调节器与坐标变换模块的输入端电连接，所述转子位置与速度估算模块的q轴电流输出端依次通过速度环PI调节器、电流控制模块、第二电流环PI调节器与坐标变换模块的输入端电连接，所述坐标变换模块与电流控制模块的d轴电流输出端和q轴电流输出端电连接，所述坐标变换模块的信号输出端电连接逆变单元互锁切换控制模块，所述逆变单元互锁切换控制模块的信号输出端分别与RD1单元、RD2单元、第一逆变单元和第二逆变单元电连接。

进一步地，所述控制单元自检完成时会输出第一逆变单元的运行准备就绪RD1信号，同时通过第一逆变单元控制第一接触器吸合；在所述第一逆变单元出现故障时，所述控制单元会输出第二逆变单元的运行准备就绪RD2信号，同时通过第二逆变单元控制第二接触器吸合。

进一步地，所述第一逆变单元和第二逆变单元均采用六个绝缘栅双极型晶体管IGBT作为主开关器件，根据控制单元发出的控制信号控制输出电压的频率、相位和幅值，从而控制永磁空压机的转速和供气压力。

进一步地，所述整流单元的正极输出端与滤波储能单元之间电连接有缓冲单元。

进一步地，所述缓冲单元包括充电电阻和充电开关，所述充电电阻电连接在充电开关的两端。