[发明专利]基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统及启动方法

权利要求书

1.一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统，其特征在于：由整流单元、缓冲单元、滤波储能单元、逆变单元和控制单元组成，所述整流单元的输入端连接电网，所述整流单元的输出端与所述缓冲单元的输入端连接，所述缓冲单元的输出端与所述滤波储能单元的输入端连接，所述滤波储能单元包括电解电容，所述电网通过所述整流单元、缓冲单元给所述电解电容充电，所述滤波储能单元的输出端与所述逆变单元的输入端连接，所述逆变单元的输出端与球磨机驱动电机连接，所述控制单元的信号输入端与所述逆变单元的信号输出端连接，所述控制单元的信号输出端与所述逆变单元的信号输入端连接，所述逆变单元根据所述控制单元发出的指令控制输出电压的频率，从而控制球磨机驱动电机的转速和工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统，其特征在于：所述控制单元包括三相电流检测模块、坐标变换模块、转子位置及速度估算模块、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调节器和PWM控制模块，所述三相电流检测模块的输入端与所述逆变单元的输出端连接，所述三相电流检测模块的输出端与所述坐标变换模块的输入端连接，所述坐标变换模块的输出端与所述转子位置及速度估算模块的输入端连接，所述坐标变换模块根据所述三相电流检测模块检测到的三相输出电流进行坐标变换，所述转子位置及速度估算模块估算出转子位置和速度并通过所述坐标变换模块分解出d轴电流和q轴电流，所述转子位置及速度估算模块的输出端与所述速度环PI调节器的输入端连接，所述速度环PI调节器的输出端与所述电流控制模块的输入端连接，所述电流控制模块的输出端分别通过所述第一电流环PI调节器、第二电流环PI调节器与所述坐标变换模块的信号输入端连接，所述d轴电流、q轴电流分别通过所述第一电流环PI调节器和第二电流环PI调节器，所述坐标变换模块的信号输出端通过所述PWM控制模块输出PWM控制信号至所述逆变单元的信号输入端。

3.根据权利要求1所述的一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统，其特征在于：所述整流单元包括二极管三相全桥整流电路，所述电网通过所述二极管三相全桥整流电路将三相380V交流电转变成530V直流电。

4.根据权利要求1所述的一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统，其特征在于：所述缓冲单元包括预充电电阻，所述预充电电阻在上电初期给所述电解电容充电。

5.根据权利要求1所述的一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统，其特征在于：所述逆变单元采用绝缘栅双极型晶体管IGBT作为主开关器件。

6.根据权利要求1所述的一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统，其特征在于：所述逆变单元的信号输出端连接有差分运放电路，所述输出电压具有三路输出，所述三路输出电压分别通过串联电阻分压后进入所述差分运放电路输出第一电压信号和第二电压信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统，其特征在于：所述差分运放电路采用差分运放TL082。

8.根据权利要求6所述的一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统，其特征在于：所述第一电压信号和第二电压信号分别通过第一运算放大器和第二运算放大器整形处理成方波信号，所述方波信号再通过缓冲器衰减成第一正交方波信号和第二正交方波信号并发送到所述控制单元。

9.根据权利要求8所述的一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统，其特征在于：所述第一运算放大器和第二运算放大器分别采用运放TL082和LM393，所述缓冲器采用型号MC74VHC。

10.一种基于永磁同步电机的球磨机QM驱动控制系统的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、发送启动信号到球磨机QM驱动控制系统；

b、球磨机QM驱动控制系统以5Hz运行；

c、若球磨机QM驱动控制系统的运行电流大于1.1倍额定电流，球磨机QM驱动控制系统封锁输出脉冲，若球磨机QM驱动控制系统的运行电流小于额定电流，直接进入步骤f；

d、球磨机驱动电机自由停机；

e、控制板进行球磨机驱动电机转速追踪到当前运行频率；

f、在当前运行频率的基础上提升5Hz；

g、直至运行频率等于设定频率；

h、球磨机QM驱动控制系统以设定频率运行。