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Title:
MULTI-MACHINE FREQUENCY CONVERTER OPERATION CONTROL METHOD, AND MULTI-MACHINE FREQUENCY CONVERTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/180151
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided are a multi-machine frequency converter operation control method, and a multi-machine frequency converter; said multi-machine frequency converter comprises a master control unit and M1 execution units generating synchronization signals; the M1 execution units share a common DC bus, and M1 is a positive integer greater than 1; said method comprises: the input pin source of the PWM controller in each execution unit is configured so that the PWM controllers in the execution units have synchronized zero-crossings; comparison values are loaded synchronously; under the described conditions, each execution unit generates a pulse-width modulated wave, and the execution units are driven in operation. The described solution is conducive to improving the synchronized operation of frequency converters.

Inventors:
KE DONGSHENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2014/078967
Publication Date:
December 03, 2015
Filing Date:
May 30, 2014
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN INVT ELECTRIC CO LTD (CN)
International Classes:
H02P27/08; H02M7/493
Foreign References:
CN102355195A2012-02-15
CN103124160A2013-05-29
US20080207237A12008-08-28
US20110267854A12011-11-03
US5757634A1998-05-26
Attorney, Agent or Firm:
SHENPAT INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY (CN)
深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种多机变频器的运行控制方法, 其特征在于,

所述多机变频器包括主控单元和产生同步信号的 Ml个执行单元, 所述 Ml 个执行单元共直流母线, 其中, 所述 Ml为大于 1的正整数;

其中, 所述方法包括:

配置所述每个执行单元中的 PWM控制器的同步输入管脚来源以使每个执 行单元中的 PWM控制器同步过零点;

同步装载比较值;

在上述条件上各个执行单元产生脉冲宽度调制波,并驱动所述各个执行单 元工作。

2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 配置所述每个执行单元中的 PWM控制器的引脚来源以使每个执行单元中的 PWM控制器同步过零点的方 法包括: 配置所述 PWM控制器的 U、 V、 W三相的输入管脚的来源相同, 均来 自于每个执行单元中的同步信号。

3、 根据权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述同步装载比较值的 方法包括:

所述主控单元在每个同步信号周期内向所述 Ml个执行单元中的每个执行 单元发送与之对应的脉冲宽度调制波关键数据;所述每个执行单元在过程数据 接口中断里接收对应的脉冲宽度调制波关键数据后,算出当前周期的比较值同 步进行装载, 并将釆集的数据发送给所述主控单元。

4、 根据权利要求 3 所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 所述 Ml 个执行单元中的每个执行单元基于其生成的同步信号产生同步中断和 /或 过程数据接口中断。

5、 根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 所述执行单元对应的脉冲 宽度调制波关键数据包括该执行单元对应的电压调制比和电压角度; 或, 所述 执行单元对应的脉冲宽度调制波关键数据包括该执行单元对应的三角波比较 值。

6、 根据权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 所述 制波的载波进行同步。

7、根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于, 使所述同步信号周期和载波 周期同步的方法包括: 釆用锁相环技术, 所述同步信号周期超前于所述载波周 期时, 使载波周期减去一个值; 当所述同步信号周期滞后于所述载波周期时, 使所述载波周期加上一个值,最终使所述载波周期与所述同步信号周期保持一 致。

8、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: Ml个执 行单元产生同步信号。

9、 根据权利要求 8所述的方法, 其特征在于, 所述产生同步信号的方法 包括: 所述主控单元初始化所述 Ml个执行单元的相关参数; 参数初始化完成 后, 所述主控单元将初始化数据发送给所述 Ml个执行单元, 激活执行单元的 同步时钟单元, 使所述执行单元产生同步信号。

10、 一种多机变频器, 其特征在于, 所述多机变频器包括主控单元和产生 同步信号的 M 1个执行单元, 所述 M 1个执行单元共直流母线, 所述 M 1为大 于 1 的正整数; 其中, 所述多机变频器的运行控制方法为如权利要求 1 至 9 任意一项所述的多机变频器的运行控制方法。

Description:
多机变频器的运行控制方法和多机变频器 技术领域

本发明主要涉及电力电子技术领域,具体涉及 多机变频器的运行控制方法 和多机变频器。 背景技术

当前, 市场上大多数变频器为单机变频器,单机变频 器都釆用的是一个控 制单元直接控制一个逆变单元,控制单元一般 不控制整流单元, 具体结构可如 图 1-a所示。

单机变频器要做并机同步运行(即至少两个单 机变频器的负载电机的速度 /转矩相同或相应或至少两个单机变频器的输 并联后带负载电机或非同步来 实现工厂宏)时, 至少两个单机变频器组成变频器多机系统, 各变频器之间基 于 RS485总线通信方式。 485总线通信方式的结构如图 1-b所示, 控制台通过 485总线将系统运行频率传送至各变频器, 各变频器将状态反馈信息通过总线 传送至控制台。此外,控制台给出的系统起停 机信号及主变频器发送给从变频 器的转矩信号均是通过单独信号线连接来实现 。

研究和实践过程中发明人发现,由于现有技术 中多个单机变频器相连以实 现并机同步运行时多个单机变频器工作时仍然 相对独立,多个单机变频器相连 以并机同步运行的同步性能较差。 发明内容

本发明实施例提供多机变频器中的运行控制方 法和多机变频器,以期提高 变频器同步运行性能。

一种多机变频器的运行控制方法,所述多机变 频器包括主控单元和产生同 步信号的 Ml个执行单元, 所述 Ml个执行单元共直流母线, 其中, 所述 Ml为 大于 1的正整数;

其中, 所述方法包括:

配置所述每个执行单元中的 PWM控制器的同步输入管脚来源以使每个执 行单元中的 PWM控制器同步过零点; 同步装载比较值;

在上述条件上各个执行单元产生脉冲宽度调制 波,并驱动所述各个执行单 元工作。

可选的, 配置所述每个执行单元中的 PWM控制器的引脚来源以使每个执 行单元中的 PWM控制器同步过零点的方法包括:

配置所述 PWM控制器的 U、 V、 W三相的输入管脚的来源相同, 均来自于 每个执行单元中的同步信号。

可选的, 所述同步装载比较值的方法包括:

所述主控单元在每个同步信号周期内向所述 Ml个执行单元中的每个执行 单元发送与之对应的脉冲宽度调制波关键数据 ;所述每个执行单元在过程数据 接口中断里接收对应的脉冲宽度调制波关键数 据后,算出当前周期的比较值同 步进行装载, 并将釆集的数据发送给所述主控单元。

可选的, 所述方法还包括: 所述 Ml个执行单元中的每个执行单元基于其 生成的同步信号产生同步中断和 /或过程数据接口中断。

可选的,所述执行单元对应的脉冲宽度调制波 关键数据包括该执行单元对 应的电压调制比和电压角度; 或, 所述执行单元对应的脉冲宽度调制波关键数 据包括该执行单元对应的三角波比较值。

可选的, 所述方法还包括: 所述 Ml个执行单元中的每个执行单元将其生 成的同步信号和其产生的脉冲宽度调制波的载 波进行同步。

可选的,使所述同步信号周期和载波周期同步 的方法包括: 釆用锁相环技 术, 所述同步信号周期超前于所述载波周期时, 使载波周期减去一个值; 当所 述同步信号周期滞后于所述载波周期时,使所 述载波周期加上一个值, 最终使 所述载波周期与所述同步信号周期保持一致。

可选的, 所述方法还包括: Ml个执行单元产生同步信号。

可选的, 所述产生同步信号的方法包括: 初始化所述 Ml个执行单元的相 关参数; 参数初始化完成后, 所述主控单元将初始化数据发送给所述 Ml个执 行单元, 激活执行单元的同步时钟单元, 使所述执行单元产生同步信号。

一种多机变频器,, 所述多机变频器包括主控单元和产生同步信号 的 Ml 个执行单元, 所述 Ml个执行单元共直流母线, 所述 Ml为大于 1的正整数; 其 中,所述多机变频器的运行控制方法为本发明 实施例提供的任意一种多机变频 器的运行控制方法。

可以看出, 在本发明一些实施例中, 由于 Ml个执行单元基于同步信号校 正脉冲宽度调制 (PWM )波, 进而有利于增强多个执行单元的 PWM波的同步 性能,使得多个执行单元并机同步运行性能得 到增强, 进而有利于同步运行数 量较多的逆变单元, 进而有利于实现大电流大容量, 可提升所述 Ml个执行单 元的各个 PWM波同步性能; 用同步的 PWM波驱动所述 Ml个执行单元, 也会 使多机变频器 Ml个执行单元并机同步运行的性能好。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案,下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单 地介绍,显而易见地, 下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲,在不付 出创造性劳动性的前提下, 还可以根据这些附图获得其它的附图。

图 1-a是现有技术提供的一种单机变频器的示意图 ;

图 1-b是现有技术提供的一种多个单机变频器的并 机示意图;

图 2-a是本发明实施例提供的一种多机变频器的示 意图;

图 2-b是本发明实施例提供的另一种多机变频器的 示意图;

图 2-c是本发明实施例提供的另一种多机变频器的 示意图;

图 3是本发明实施例提供的另一种多机变频器的 意图;

图 4是本发明实施例提供的多机变频器中的运行 制方法的示意图; 图 5 - a是本发明实施例提供的另一种多机变频器的 意图;

图 5 - b是本发明实施例提供的另一种多机变频器的 意图;

图 5 - c是本发明实施例提供的另一种多机变频器的 意图。 具体实施方式

本发明实施例提供多机变频器中的运行控制方 法和多机变频器,以期提高 变频器同步运行性能。

为使得本发明的发明目的、 特征、 优点能够更加的明显和易懂, 下面将结 合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中 的技术方案进行清楚、 完整地描 述, 显然, 下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施 例, 而非全部的实施 例。基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提 下所获得的所有其它实施例, 都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的 术语 "第一"、 "第二"、 "第 三" "第四" 等是用于区别不同的对象, 而不是用于描述特定顺序。 此外, 术 语 "包括" 和 "具有" 以及它们任何变形, 意图在于覆盖不排他的包含。 例如 包含了一系列步骤或单元的过程、 方法、 系统、 产品或设备没有限定于已列出 的步骤或单元, 而是可选地还包括没有列出的步骤或单元, 或可选地还包括对 于这些过程、 方法、 产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提供了一种多机变频器的运行控制方法 , 所述 Ml个执行单元共直 流母线, 其中, 所述 Ml为大于 1的正整数; 其中, 所述方法包括: 配置所述每 个执行单元中的 PWM控制器三相引脚来源以使每个执行单元中的 PWM控制 器同时过零点; 同步装载比较值; 利用执行单元产生的脉冲宽度调制波驱动所 述多机变频器工作。

通过上述步骤分别实现脉冲宽度调制波 (简称, PWM波)的过零点同步、装 能; 用所述同步的 PWM波驱动所述 Ml个执行单元, 也会使多机变频器 Ml个 执行单元并机同步运行的性能好。

所述多机变频器包括:主控单元、至少一个整 流单元和至少两个逆变单元, 所述逆变单元输出接负载电机; 从整流单元和逆变单元是否可控来看, 多机变 频器包括主控单元和有 Ml个需要同步的可控执行单元, 所述 Ml为大于 1的整 数。 具体地, 所述执行单元为整流单元或逆变单元, 可控执行单元中实现电力 变换的开关器件为可控器件, 如 IGBT、 MOSFET等开关管, 相应地, 不可控 执行单元中实现电力变换的开关器件为不可控 器件,如二极管等。 所述需要同 步的可控执行单元包括通过多个并机同步运行 以实现功率扩展的可控整流单 元, 和 /或需要做并机同步运行的多个可控逆变单元 如至少两个逆变单元的 机实现工厂宏。其中, 所述多机变频器中部分或全部整流单元可以是 可受主控 单元控制的可控整流单元, 或者也可以是不受主控单元控制的不可控整流 单 元,但是多机变频器中的整流单元必须同步运 行, 下面结合附图对多机变频器 的结构进行举例说明。

首先请参见图 2-a, 图 2-a是本发明的一个实施例提供的一种多机变频 器的 结构示意图。 其中, 如图 2-a所示, 本发明一个实施例提供的一种多机变频器 可包括:

主控单元 201、 通过通信端口串联的 N1个执行单元 202, 上述 N1个执行单 元共直流母线 210。

其中, 主控单元 201的第一通信端口 P1和上述 N1个执行单元 202之中的第 一执行单元的第二通信端口 P0连接。其中,第一执行单元为通过通信端口 联 的上述 N1个执行单元之中处于一端边缘位置的执行单 (其中, 图 2-a举例架 构中, 串联后的 N1个执行单元的一端边缘位置是剩余第二通信 口 P0的第一 执行单元, 另一端边缘位置是剩余第一通信端口 P1的第二执行单元 )。

上述执行单元 202为整流单元或逆变单元, 其中, N1个执行单元 202共包 括 Ni l个整流单元和 N12个逆变单元, 上述 Nil为正整数, 上述 N12为大于 1的 正整数。

其中, 图 2-a中以每个执行单元 202均包括两个通信端口 (通信端口 P0和通 信端口 Pl ), 当然, 两个通信端口的功能可以相同或相近, 在一些场景下这两 个通信端口可以互换。 串联后的 N1个执行单元 202中处于中间位置的每个执行 单元的通信端口 P0和通信端口 P1分别连接其它执行单元 202, 以实现 N1个执行 单元 202的串联。

其中, 主控单元 201可以通过第一通信端口 P1发送命令字、 数据字 (例如 包含电压角度和电压调制比等脉冲宽度调制 (PWM, Pulse Width Modulation ) 波关键数据的数据字)和 /或状态字等。 而第一执行单元则可通过其第二通信 端口 P0接收来自主控单元 201的命令字、 数据字和 /或状态字等, 第一执行单元 则可通过其第一通信端口 P1转发 (对于可透传的数据可直接转发,对于需处理 的数据则可在进行处理之后转发)接收到的来 自主控单元 201的命令字、 数据 接收命令字、 数据字和 /或状态字等。

需要说明的是, 本发明各实施例中的 "转发", 可能是将接收到的数据不 做修改而直接转发,也可能是将接收到的数据 进行相应修之后转发, 例如对于 接收到的命令字、 数据字和 /或状态字中可透传的内容, 则可不做修改而直接 转发, 而对于接收到的命令字、 数据字和 /或状态字中不可透传的内容, 则可 在对其进行修改之后转发。

其中, N1个执行单元 202可根据主控单元发送的参考时钟及时间补偿 值等 信息产生同步信号; 还可根据来自主控单元 201的命令字、 数据字 (例如包含 电压角度和电压调制比等 PWM波关键数据的数据字 )和 /或状态字等进行对应 的操作。 例如, N1个执行单元 202可以根据来自主控单元 201命令字进入上电 启动或休眠等状态。 又例如, N1个执行单元 202可以根据来自主控单元 201的 包含电压角度和电压调制比等 PWM波关键数据的数据字, 产生同步的脉冲宽 度调制波; 利用产生的脉冲宽度波驱动电机工作。

在图 2-a的基础上, 主控单元 201还包括第二通信端口 P0, 主控单元 201可 以通过第二通信端口 P0发送命令字、 数据字和 /或状态字等。

在本发明的一些实施例中, 如图 2-b所示, 主控单元 201的第二通信端口 P0 还可与上述 N1个执行单元 202中的第二执行单元的第一通信端口 P1连接从而 形成通信环路设计结构,主控单元 201可以通过第二通信端口 P0和 /或第一通信 端口 P1向各执行单元 202发送命令字、 数据字和 /或状态字等, 相当于提供了两 条传递信息的通信通道,引入通信环路可以使 得各单元之间的通信通道具有冗 余备份功能,抗故障和容错能力得到增强,有 利于进一步提升系统运行的稳定 可靠性。

在本发明的另一些实施例中, 如图 2-c所示, 上述多机变频器还可包括通 过通信端口串联的 N2个执行单元 203, 其中, 上述 N2个执行单元 203共直流母 线 210。

其中, 上述主控单元 201的第二通信端口 P0与通过通信端口串联的上述 N2 个执行单元 203之中的第三执行单元的第一通信端口 P1连接, 其中, 上述 N2为 正整数, 上述 N2个执行单元包括整流单元和 /或逆变单元, 其中, 第三执行单 元为通过通信端口串联的上述 N2个执行单元 203中处于一端边缘位置的执行 单元。

其中, 图 2-c举例示出上述主控单元 201包括两个通信端口, 这两个通信端 口都与执行单元的通信端口连接, 与图 2-b所示架构的主要区别在于, 主控单 元 201与执行单元之间未形成通信环路。 当然, 主控单元 201也可包括更多通信 端口, 主控单元 201的每个通信端口均可按照图 2-c所示方式与执行单元的通信 端口连接。

可以理解, 在通过通信端口串联的 N1个执行单元中, 整流单元和逆变单 元可以相互交错排列, 当然整流单元和逆变单元也可以不相互交错排 列。

在本发明的一些实施例中,执行单元和控制单 元的通信端口可以为光纤通 信端口或以太网通信端口或电平信号通信端口 或差分通信接口或者其它类型 的通信端口。 请参见图 3,图 3是本发明另一个实施例提供的另一种多机变 器的结构示 意图, 该多机变频器包括:

主控单元 301、 通过通信端口串联的 N3个执行单元 302和通过通信端口串 联的 N4个执行单元 303。

其中, 上述 N3个执行单元和上述 N4个执行单元共直流母线 310。

其中, 上述主控单元 301的第一通信端口 P1和通过通信端口串联的上述 N3 个执行单元中的第六执行单元的第二通信端口 P0连接,上述主控单元的第二通 信端口 P0和通过通信端口串联的上述 N4个执行单元中的第七执行单元的第一 通信端口 P1连接。

其中, 上述 N3个执行单元和上述 N4个执行单元中共包括 XI个整流单元和 X2个逆变单元, 其中, 上述 XI为正整数, 上述 X2为大于 1的正整数, 上述第 六执行单元为通过通信端口串联的上述 N3个执行单元中处于一端边缘位置的 执行单元, 其中, 第七执行单元为通过通信端口串联的上述 N4个执行单元中 处于一端边缘位置的执行单元。 其中, 上述 N3和 N4为正整数, 上述 N3与 N4 之和大于或等于 3。 其中, 与前述实施例中举例的图 2-a所示架构相比, 本实施例图 3所示架构 中,位于主控单元 301两侧的上述 N3个执行单元和上述 N4个执行单元中共包括 XI个整流单元和 X2个逆变单元, 也就是说, 主控单元 301两侧可以分别部署至 少 1个逆变单元, 而图 2-a所示架构中, 主控单元 301的其中一侧就部署了至少 两个逆变单元和至少一个整流单元(N1个执行 元 202共包括 Nil个整流单元 和 N12个逆变单元)。

其中, 主控单元 301可以通过第一通信端口 P1和第二通信端口 P0分别发送 命令字、 数据字和 /或状态字等至 N3个执行单元 302和 N4个执行单元 303, 具体 发送和转发等过程与前述部分相似, 在此不再赘述。

可以理解, 在通过通信端口串联的 N3个执行单元中, 整流单元和逆变单 元可以相互交错排列, 当然整流单元和逆变单元也可以不相互交错排 列。

在本发明的一些实施例中,执行单元和控制单 元的通信端口可以为光纤通 信端口或以太网通信端口或电平信号通信端口 或差分通信接口或者其它类型 的通信端口。

上述为多机变频器的几种组成形式,所述主控 单元的通信端口包括但不仅 限于第一通信端口 P1和第二通信端口 P0,还可以包括更多的通信端口,主控单 元的每个通信端口都可以连接至少 1个通过通信端口串联的执行单元; 当然为 了提高系统的稳定性实现冗余控制,主控单元 的两个通信端口可与分别与通过 通信端口串联的多个执行单元串联形成通信环 路, 如图 2-b所示的实施例。 由 于使用的主控单元的通信端口数量和每个通信 端口所连接的执行单元的连接 数量及排列方式(主要指可控整流单元和逆变 单元之间的排列顺序)不同, 导 致系统更多组网情况也不同。

本发明实施例还提供一种多机变频器的运行控 制方法, 其中, 所述多机变 频器包括主控单元和产生同步信号的 Ml个执行单元, 所述 Ml个执行单元共直 流母线, 其中, 所述 Ml为大于 1的正整数;

参见图 4, 上述多机变频器的运行控制方法包括:

401、配置所述每个执行单元中的 PWM控制器的同步输入管脚来源以使每 个执行单元中的 PWM控制器同步过零点; 同步装载比较值。 402、 在上述条件上各个执行单元产生脉冲宽度调制 波, 并驱动所述各个 执行单元工作。

其中, 本发明实施例所述的 "同步", 可以是指同时, 也可以是指间隔时 间小于阔值, 例如 "同步过零点", 可以指同时过零点, 也可指过零点的间隔 时间小于阔值。 又例如, 同步装载比较值, 可以指同时装载比较值, 也可指装 载比较值的间隔时间小于阔值。 其它情况以此类推。

可选的, 配置所述每个执行单元中的 PWM控制器的引脚来源以使每个执 行单元中的 PWM控制器同步过零点的方法可以包括: 配置所述 PWM控制器的 U、 V、 W三相的输入管脚的来源相同, 其中, U、 V、 W三相的输入管脚的来 源均来自于每个执行单元中的同步信号。

上述 PWM控制器为变频器中控制执行单元可控开关管 (如 IGBT或 MOSFET等)关断的模块。 下面以包括 6个开关管的逆变单元为例做详细说明, 逆变单元包括一个 PWM控制器, 所述 PWM控制器包括 U、 V、 W三相, 每相 产生的 PWM波分别控制两个对应的开关管。 具体地, 配置逆变器中 PWM控制 器的 U、 V、 W三相的同步输入管脚的来源相同, 均来自于每个执行单元产生 的同步信号。 各个逆变单元均产生同步信号 SYNC_0, 并将产生的同步信号 SYNC_0输入到各自 PWM控制器的同步输入管脚, 即 U相的同步输入管脚 SYNCIN: SYNC—0 , 将 U相的 SYNCOUT通过软件配置为 SYNCOUT来源于 SYNCIN, 其中, U相的 SYNCOUT与 V相的 SYNCIN互联的, 这样通过信号传 递得到 V相的 SYNCIN= SYNC_0, 同样的道理, 可以得到 W相的 S YNCIN= SYNC_0, 这样就可以使每个逆变单元 U、 V、 W三相的同步输入管脚的来源均 为同步信号 SYNC_0,从而使每个逆变单元各个 PWM比较器同时过零点。 由于 各个逆变单元的同步信号 SYNC_0之间基本同步, 因此相互之间的偏差很小。

可选的, 所述同步装载比较值的方法可以包括: 所述主控单元在每个同步 调制波关键数据;所述每个执行单元在过程数 据接口中断里接收对应的脉冲宽 度调制波关键数据后, 算出当前周期的比较值同步进行装载, 并将釆集的数据 发送给所述主控单元, 为下一个周期计算比较值提供关键数据。 所述 Ml个执 行单元中的每个执行单元可基于其生成的同步 信号产生同步中断和 /或过程数 据接口 (PDI ) 中断, 由于 PDI中断以可调间隔时间同步于同步信号, 相当于 是 PDI中断是同步的, 也即实现了装载比较值的同步。

可选的, 所述方法还可进一步包括: 所述 Ml个执行单元中的每个执行单 元基于其生成的同步信号产生同步中断和 /或过程数据接口中断。

可选的,所述执行单元对应的脉冲宽度调制波 关键数据包括该执行单元对 应的电压调制比和电压角度; 或, 所述执行单元对应的脉冲宽度调制波关键数 据包括该执行单元对应的三角波比较值。如果 关键数据为电压调制比和电压角 度, 则可通过计算得到对应三角波的比较值。

在上述过零点同步和装载值同步的条件下, 可以保证逆变单元的各个 多机变频器的 Ml个执行单元, 会使多机变频器 Ml个执行单元并机同步运行的 性能好。

可选的, 所述方法还可进一步包括: 所述 Ml个执行单元中的每个执行单 元将其生成的同步信号和其产生的脉冲宽度调 制波的载波进行同步。理论上同 步过程中同步信号周期与载波周期是一样的, 但由于同步信号周期有些抖动, 同步信号触发时执行单元中的周期计数器 (递增递减模式)可能不是 0, 导致 同步信号周期可能超前或者滞后载波周期,如 果不加以控制的话,误差可能会 越来越大。

可选的,使所述同步信号周期和载波周期同步 的方法可包括: 釆用锁相环 技术, 所述同步信号周期超前于所述载波周期时, 使载波周期减去 1个值; 当 所述同步信号周期滞后于所述载波周期时, 使所述载波周期加上 1个值, 最终 使所述载波周期与所述同步信号周期保持一致 。

以多机变频器包括 6个并机同步运行的逆变单元为例, 实验得到, 同步抖 动偏差可做到最大不超过 150ns, 基本可以忽略不计, 这就相当于各逆变单元 的 PWM波可基本同时过零点, 进而实现各逆变单元的 PWM波过零点同步。

可以看出, 本实施例的方案中, 由于 Ml个执行单元基于同步信号校正脉 冲宽度调制 ( PWM )波,进而有利于增强多个执行单元的 PWM波的同步性能, 使得多个执行单元并机同步运行性能得到增强 ,进而有利于同步运行数量较多 的执行单元, 进而有利于实现大电流大容量。

进一步的, 整流单元基于同步信号校正 PWM波, 进而有利于增强多个整 流单元的 PWM波的同步性能,使得多个整流单元并机同步 运行性能得到增强, 进而有利于同步运行数量较多整流单元,输出 更大功率, 进而有利于实现大电 流大容量。

可选的, Ml个执行单元产生同步信号。

可选的, 所述产生同步信号的方法包括: 初始化所述 Ml个执行单元的相 关参数; 参数初始化完成后, 所述主控单元将初始化数据发送给所述 Ml个执 行单元, 激活执行单元的同步时钟单元, 使所述执行单元产生同步信号。

其中, 在初始化所述 Ml个需同步的执行单元的相关参数之前, 主控单元 可读取与主控单元通信连接的执行单元的个数 和组网情况。其中, 与主控单元 通信连接的执行单元是能够与主控单元进行通 信的执行单元, 例如图 2-a中示 出的 N1个执行单元均为与主控单元通信连接的执行 元。 其中, Ml个需同 步的执行单元为与主控单元通信连接的部分或 全部执行单元。

其中, Ml个执行单元产生同步信号的方法可包括:

其中,上述主控单元可通过通信端口周期性地 发送由第一系统参考时钟所 产生的第一系统参考时钟信号。 上述主控单元计算出与上述 Ml个执行单元中 的每个执行单元对应的时间补偿值, 并向上述 Ml个执行单元中的每个执行单 元发送与之对应的上述时间补偿值。

其中, Ml个执行单元可通过通信端口接收到来自主控 元的第一系统参 考时钟信号。其中, 上述主控单元周期性地发送由第一系统参考时 钟所产生的 第一系统参考时钟信号的周期可为固定周期或 可变周期,而具体得周期时长可 根据具体需要进行设定, 周期例如可为 100微秒、 500微秒、 1毫秒、 5毫秒、 50 毫秒或 100毫秒或其他时长。

其中, 上述 Ml个执行单元中的每个执行单元接收到与之对 的上述时间 补偿值之后, 利用接收到的上述时间补偿值对本地时钟进行 时间偏移补偿,基 于锁相环将当前接收到的上述主控单元发送的 上述第一系统参考时钟信号与 生的时钟信号生成的同步信号。

可以理解,上述主控单元周期性地发送由第一 系统参考时钟产生的第一系 统参考时钟信号的步骤、以及上述主控单元计 算出与上述 Ml个执行单元中的 每个执行单元对应的时间补偿值,并向上述 Ml个执行单元中的每个执行单元 发送与之对应的上述时间补偿值的步骤之间没 有必然的时间顺序。

举例来说,假设上述 Ml个执行单元之中包括第一执行单元和第二执 单 元, 则主控单元向上述第一执行单元发送上述第一 时间补偿值, 以使得上述第 一执行单元在接收到上述第一时间补偿值之后 ,对上述第一执行单元的第一本 地时钟进行时间偏移补偿,基于锁相环将当前 接收到的上述主控单元发送的系 统参考时钟信号与进行时间偏移补偿后的第一 本地时钟进行步调锁定,基于上 述第一本地时钟所产生的时钟信号,生成用于 同步校正上述第一执行单元所产 生的脉冲宽度调制波的第一同步信号。主控单 元可向上述第二执行单元发送上 述第二时间补偿值,以使得上述第二执行单元 在接收到上述第二时间补偿值之 后, 可对上述第二执行单元的第二本地时钟进行时 间偏移补偿,基于锁相环将 当前接收到的上述主控单元发送的系统参考时 钟信号与进行时间偏移补偿之 后的第二本地时钟进行步调锁定, 基于上述第二本地时钟所产生的时钟信号, 生成用于同步校正上述第二执行单元所产生的 脉冲宽度调制波的第二同步信 号。

具体举例来说,上述第一时间补偿值可基于上 述第一时间偏差值和第一时 延值得到, 其中, 上述第一时间偏差值为上述第一本地时钟与上 述系统参考时 钟的偏差,上述第一时延值为上述主控单元和 上述第一执行单元之间的传输时 延值。举例来说, 上述第一时间补偿值可等于上述第一时间偏差 值减去或加上 第一时延值。 或者, 上述第一时间补偿值可以基于上述第一时间偏 差值、 第一 时延值和第一动态时钟补偿值得到, 其中, 上述第一动态时钟补偿值可基于传 输抖动和 /或上述第一执行单元的晶振抖动等确定, 例如, 上述第一时间补偿 值可等于上述第一时间偏差值减去或加上第一 时延值,再加上或减去第一动态 时钟补偿值。

其中, 上述第二时间补偿值的计算方式与第一时间补 偿值的方式类似,在 此不再赘述。

上述实施例为 Ml个执行单元产生同步信号的一种方法,但是 发明中所 述的同步信号的产生方法包括但不仅限于上述 产生同步信号的方法,还包括现 有技术中其他可产生同步信号的方法。

可以看出, 在本发明一些实施例中, 由于 Ml个执行单元基于同步信号校 正脉冲宽度调制 (PWM ) 波, 进而有利于增强多个执行单元的 PWM波的同 步性能,使得多个执行单元并机同步运行性能 得到增强, 进而有利于同步运行 数量较多的逆变单元, 进而有利于实现大电流大容量, 可提升所述 Ml个执行 单元的各个 PWM波同步性能; 用同步的 PWM波驱动所述 Ml个执行单元, 也会使多机变频器 Ml个执行单元并机同步运行的性能好。

参见图 5-a〜图 5-c, 本发明实施例还提供一种多机变频器 800, 具体结构可 如图 5-a〜图 5-c所示, 其中, 所述多机变频器 800包括主控单元 801和 Ml个执行 单元 802, 所述 Ml个执行单元 802共直流母线 803, 其中, 所述 Ml为大于 1的正 整数。 当然, 多机变频器 800也可具有图 2-a〜图 3所示的类似结构。

其中, 多机变频器 800的运行控制方法可如上述实施例提供的任意 一种多 机变频器的运行控制方法。

在上述实施例中, 对各个实施例的描述都各有侧重, 某个实施例中没 有详述的部分, 可以参见其他实施例的相关描述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到, 为描述的方便和简洁, 上述描述 的装置的具体工作过程, 可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此 不再赘 述。 在本申请所提供的几个实施例中, 应该理解到, 所揭露的装置和方法, 可 以通过其它的方式实现。 例如, 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的, 例 如, 上述单元的划分, 仅仅为一种逻辑功能划分, 实际实现时可以有另外的划 分方式, 例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到 另一个系统, 或一些特 征可以忽略, 或不执行。 另一点, 所显示或讨论的相互之间的耦合或直接輛合 或通信连接可以是通过一些端口, 装置或单元的间接耦合或通信连接, 可以是 电性或其它的形式。上述作为分离部件说明的 单元可以是或者也可以不是物理 上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也 可以不是物理单元, 即可以位于 一个地方, 或者也可以分布到多个网络单元上。可以才艮 据实际的需要选择其中 的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目 的。 另外,在本发明各个实施例 中的各功能单元可以集成在一个处理单元中, 也可以是各个单元单独物理存 在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单 元中。上述集成的单元既可以釆 用硬件的形式实现,也可以釆用软件功能单元 的形式实现。上述集成的单元如 果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产 品销售或使用时,可以存储在一 个计算机可读取存储介质中。

基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或 者说对现有技术做出贡献的 部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件 产品的形式体现出来,该计算机 软件产品存储在一个存储介质中, 包括若干指令用以使得一台计算机设备(可 以是个人计算机, 服务器, 变频器、 处理器或者网络设备等)执行本发明各个 实施例上述方法的全部或部分步骤。 而前述的存储介质例如可包括: U盘、 移 动硬盘、 只读存储器(ROM, Read-Only Memory )、 磁碟、 光盘或者随机存取 存储器 (RAM, Random Access Memory )等各种可存储程序代码的介质。 以 上上述, 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限制; 尽管参照 前述实施例对本发明进行了详细的说明, 本领域的普通技术人员应当理解: 其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进 行修改,或者对其中部分技术特 征进行等同替换; 而这些修改或者替换, 并不使相应技术方案的本质脱离本发 明各实施例技术方案的精神和范围。