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3 Droop控制

3.1 方案配置

Droop控制方案即利用变频器的Droop（软化/下垂）功能实现负荷分配的方案。Droop方案包括不分主从的各自Droop方案和Droop加补偿的主从控制方案等。下面详细介绍不分主从的各自Droop方案。

该方案不分主设备和从设备，每台变频器各自激活Droop功能。Droop输入信号源采用自身的转矩设定值。按照预先设置好的Droop系数得到一条Droop曲线，当输出转矩增大时，输出转速随之减小。Droop曲线如下图所示：

图9 Droop特性曲线

实际运行时，如果某台变频器运行速度比另一台变频器高，那么它会拖动另一台变频器驱动的电机，此时其输出转矩会增大，受到Droop功能的作用，转矩增大会导致其转速减小，与另一台变频器趋于同步。而转速低的变频器其输出转矩小甚至输出符号为负的制动转矩，那么受到Droop功能的作用，转矩减小会导致其转速增大，与另一台变频器趋于同步。多台变频器各自激活Droop功能时就能时刻通过调整自己的输出转速而达到动态的平衡。

优点：

缺点：

3.2 参数设置

西门子变频器Droop功能原理图如下：

图10 西门子变频器Droop功能原理图

各台变频器各自采用Droop的方式，各自转矩设定值作为Droop输入信号源，相关参数设置如下：

3.3 案例分析

常见的软连接负荷分配应用案例包括带式输送机。如下图所示的带式输送机，采用3个驱动轮和一个张紧轮，其中头部有两个驱动轮，尾部有一个驱动轮。每个驱动轮各有一台电机驱动，分别通过一台变频器实现输送机的启停和调速。

图11 带式输送机案例

该输送机的输送距离长达数千米。每个驱动轮的电机均为280kW/75rpm的永磁同步电机。变频器均采用400V/400kW的G130模块：6SL3310-1GE37-5AA3。

3个驱动轮由于在输送机中所处的位置不同，同时由于皮带柔性材料具备一定的延展性，在设备运行的不同阶段3个驱动轮承担的负载转矩并非完全一致，所以不适合用其中一台电机的转矩设定值作为其他两台电机转矩设定值的主从控制方式。

在这个案例中，我们采用每台变频器各自激活Droop的方式实现符合分配，采用相同的Droop系数，当自身输出转矩较大时，自动降低输出转速，从而减小输出转矩，由此达到动态平衡。

实际测试效果能够很好的满足工艺要求，启动过程中皮带平稳建立张力，然后进入稳定的匀速运行。设备运行过程中3台电机的输出转矩曲线如下图所示：

图12 3个驱动轮的转矩曲线

4 负荷分配方案比较

Zui后是方案的简单对比。