變頻調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的應用

　　摘要：近些年，在社會快速發(fā)展下，我國的科學技術水平不斷進步。變頻調(diào)速技術具有功率因素高、調(diào)速性能好、節(jié)能效果明顯等特征，能夠充分滿足工業(yè)電氣自動化控制需要。為此，文章在闡述變頻調(diào)速技術的基礎上，就如何更好的發(fā)揮出變頻調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的應用作用進行策略分析，旨在能夠更好的促進工業(yè)電氣自動化發(fā)展。

　　關鍵詞：變頻調(diào)速技術;工業(yè)電氣自動化;控制;應用

　　引言電氣自動化控制技術正在不斷地進步和發(fā)展，運用在人們生活中的方方面面，為生活和生產(chǎn)帶來很多便利，但是電氣自動化控制設備普遍耗電量都比較高，消耗的資源也相對較大。為了解決這一高能耗的問題，就需要借助變頻調(diào)速技術，在提高整體效率和質(zhì)量的同時又能夠降低整體的能耗，做到雙贏。變頻調(diào)速技術的運用還能夠避免一些傳統(tǒng)工頻技術的缺陷。

　　電氣論文投稿刊物：《電氣自動化》(雙月刊)創(chuàng)刊于1979年，由上海電氣自動化設計研究所有限公司、上海市自動化學會主辦�？�載電氣自動化方面的科學研究和應用技術論文，設有控制理論應用、電氣傳動和自動控制、微電腦應用、模糊控制、網(wǎng)絡與通信技術、現(xiàn)場總線技術、仿真技術、PLC應用、實用電路、軟開關及電源技術、計算機網(wǎng)絡與通信、現(xiàn)總線控制、可編程控制器應用、故障診斷與容錯控制、綜述、數(shù)據(jù)庫設計、智能控制技術、CAD/CAM、經(jīng)驗交流等欄目。

　　1變頻調(diào)速技術概述

　　變頻調(diào)速技術是指為了滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需要而出現(xiàn)的一種新型技術形式，變頻調(diào)速技術的工作原理是通過調(diào)節(jié)電源輸出頻率來改變電機的轉(zhuǎn)動速度，從而達到自動化變頻調(diào)速的發(fā)展目的。變頻調(diào)速技術的實現(xiàn)會涉及到以下幾個部件:

　　第一，自適應電動機模型單元。這個單元是變頻調(diào)速技術中最為重要的零部件，使用過程中的主要功能是查看電動機的電壓、電流等信息是否處于正常運行的狀態(tài)，通過了解電流、電壓參數(shù)能夠幫助相關人員全面的掌握電動機的參數(shù)信息，為工業(yè)電氣自動化后期工作提供有力支持。

　　第二，轉(zhuǎn)矩、磁通比較器。這兩個比較器的應用作用是將反饋數(shù)值和參考數(shù)值進行綜合比較，通過滯環(huán)調(diào)節(jié)器來輸出轉(zhuǎn)柜和磁場的狀態(tài)信息，從而幫助相關人員更好的掌握轉(zhuǎn)柜和磁場的運行狀態(tài)。

　　第三，脈沖優(yōu)化選擇器。脈沖優(yōu)化選擇器能夠?qū)崿F(xiàn)對芯片信息的有效處理，在處理完成之后設計調(diào)制信號源，同時編寫五個模塊組成的電路。

　　2變頻調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的應用

　　2.1變頻調(diào)速技術為深度指示器設備提供失效保護預防措施

　　在工業(yè)電氣設備及整體生產(chǎn)系統(tǒng)運行過程中，會采取多種包裝措施，預防各類工業(yè)電氣設備出現(xiàn)運行故障等問題，提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。而在整體工業(yè)電氣生產(chǎn)系統(tǒng)中，深度保護器裝置的地位尤為重要。在深度指示器裝置出現(xiàn)運行故障時，會造成大范圍的設備連鎖反應，以及嚴重的經(jīng)濟損失。因此，變頻調(diào)速技術也主要被應用于為深度指示器裝置提供失效保護預防措施。在裝置運行過程中，會定期對裝置在一定時間階段內(nèi)所重復疊加的脈沖數(shù)信號進行獨臂處理，在處理過程中深度指示器裝置與數(shù)據(jù)信號沒有出現(xiàn)變化、且裝置存在運行狀態(tài)異常問題時，則表明裝置出現(xiàn)運行故障，及時采取相應故障預防措施、切斷裝置與其他工業(yè)電氣設備之間的聯(lián)系，并進行裝置故障預警。

　　2.2變頻調(diào)速技術在發(fā)電系統(tǒng)中的應用

　　在工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)運行的過程中往往依賴外部能源的傳輸，在這個過程中不僅會消耗較多的財力，而且還會消耗較多的資金和人力資源。為了節(jié)省能源和人力消耗，多數(shù)電氣自動化控制系統(tǒng)都開始帶有自身的發(fā)電系統(tǒng)，而變頻技術在自身發(fā)電系統(tǒng)中起著十分重要的作用，突出表現(xiàn)為在變頻調(diào)速技術的作用下能夠減少發(fā)電系統(tǒng)的運行偏差，避免出現(xiàn)因為電流故障而導致的整個發(fā)電系統(tǒng)癱瘓問題。另外，將變頻技術運用到發(fā)電系統(tǒng)之后還能夠?qū)﹄娏鞯拇笮∵M行控制，實現(xiàn)對電力資源的合理利用和分配，降低整個工業(yè)電氣自動化的發(fā)展成本。

　　2.3自適電動機模型單元

　　變頻調(diào)速技術引入之后能夠?qū)﹄妱訖C的輸入電壓和電流等數(shù)值進行檢測，并且對電動機的各項參數(shù)進行識別。電動機模型單元是轉(zhuǎn)矩直接控制中重要的組成部分，引用變頻調(diào)速技術之后，轉(zhuǎn)速的精度控制超過0.5%，并且能夠進行閉環(huán)轉(zhuǎn)速反饋，達到有效運用的目的。而且自適電動機模型單元能夠?qū)﹄姎庾詣踊�控制系統(tǒng)的工作情況進行了解，從而選擇出更加適合的閉環(huán)轉(zhuǎn)速。

　　2.4變頻調(diào)速技術在設備安全保障方向中的應用

　　在變頻調(diào)速裝置運行過程中，時常受到外界因素的干擾影響而出現(xiàn)各類運行故障問題。針對這類問題，普遍采取了相應的設備安全保障措施，這些保障措施也是變頻調(diào)速技術的主要構成部分之一。配線、主線隔離運行措施。將二者進行隔離、獨立運行，從而降低電磁感應對變頻調(diào)速器裝置所造成的影響系數(shù);遮光措施。在變頻調(diào)速器裝置周邊區(qū)域中搭建遮光棚，降低日照強度、光亮度對設備的影響;設備底座加墊橡膠墊措施。在變頻調(diào)速設備底座區(qū)域中加墊橡膠墊等減震材料，避免復雜作業(yè)環(huán)境對變頻調(diào)速器的運行精度、穩(wěn)定性造成影響。

　　2.5節(jié)能系統(tǒng)的應用

　　實體經(jīng)濟被沖擊的現(xiàn)代社會，工業(yè)生產(chǎn)必須降低自身的能耗，減少投入高、產(chǎn)出少的情況。在嚴峻的環(huán)保環(huán)境下，工業(yè)企業(yè)也應該積極調(diào)整生產(chǎn)能耗，朝可持續(xù)性發(fā)展前進。變頻調(diào)速技術可以有效運用在發(fā)電機組節(jié)能系統(tǒng)中，對整個車間工作進行全面調(diào)動，減少生產(chǎn)車間內(nèi)的電擊傷，為電機工作提供保護，而且也能夠跟蹤和驅(qū)動電機。3提升工業(yè)電氣自動化控制技術水平的有效策略3.1積極采用新技術、新材料、新工藝、新方法隨著電氣自動化技術水平的逐年提升，近年來，工業(yè)生產(chǎn)領域出現(xiàn)了諸多新技術、新材料、新設備、新工藝、新方法，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)應在原有技術的基礎上，利用先進的信息化技術、自動化技術、大數(shù)據(jù)技術以及云計算技術，進行技術創(chuàng)新，同時，積極借鑒發(fā)達國家的先進經(jīng)驗，不斷拓寬視野，為工業(yè)生產(chǎn)輸送更多的動力源泉。

　　3.2注重設計源頭，降低能源消耗

　　在設計電氣自動化系統(tǒng)時，設計人員應融合綠色設計理念，以節(jié)能降耗為著眼點，從設計源頭出發(fā)，保證自動化系統(tǒng)在滿足工業(yè)生產(chǎn)需求的同時，實現(xiàn)減少能源消耗、節(jié)省投入成本的目的。在選擇供電系統(tǒng)的變壓器時，設計人員盡量選擇繞組阻值較小的變壓器，以減少電流損耗，降低電壓器的運行成本。在照明方面多利用外界的自然光，盡量降低照明設施的使用頻率，在生產(chǎn)工作區(qū)域外，應安裝聲控照明設備，將電能消耗降到最低點，間接為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

　　3.3工業(yè)電氣自動化與數(shù)字技術的高度融合

　　工業(yè)生產(chǎn)對產(chǎn)品精度具有較高要求，而數(shù)字技術作為一項新型的科學技術，具有抗干擾能力強、生產(chǎn)精度高、存儲信息量大、保密性好等優(yōu)勢，因此，并普遍應用于工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)當中。借助于數(shù)字技術，現(xiàn)場總線能夠?qū)⒆詣踊�系統(tǒng)與智能設備串聯(lián)到一起，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的雙向傳導。

　　此外，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的決策層領導通過數(shù)字技術的高效傳輸功能，能夠及時獲取生產(chǎn)部門、財務部門、各行政職能部門的生產(chǎn)工作信息，根據(jù)終端系統(tǒng)的反饋信息，發(fā)出正確的調(diào)度指令。隨著數(shù)字技術的不斷發(fā)展，目前，該技術已經(jīng)與網(wǎng)絡技術、計算機技術、自動化控制技術高度融合，即便沒有工作人員在場的情況下，電氣自動化系統(tǒng)也能夠自行完成各項操作任務，推進了工業(yè)電氣自動化發(fā)展進程。

　　結語

　　綜上所述，變頻調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化發(fā)展中的應用具有良好的應用效果，不僅能夠優(yōu)化數(shù)控機床的運行，而且還能夠確保變頻器、傳感器的有效應用，提升整個工業(yè)電氣發(fā)電系統(tǒng)的運行成效。為此，在新的歷史時期需要相關人員結合工業(yè)電氣自動化領域發(fā)展實際情況，就如何更好的將變頻調(diào)速技術應用其中進行策略分析。

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