變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用探究

付連江(唐山市夜景亮化廣告管理服務(wù)中心，河北唐山 063000)

變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用探究

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本文主要針對(duì)于變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用探究作為切入點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)下變頻調(diào)速技術(shù)相關(guān)的概述以及變頻調(diào)速的有關(guān)特征為依據(jù)，從自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型單元、磁通比較器和轉(zhuǎn)矩比較強(qiáng)、脈沖優(yōu)化選擇器方面進(jìn)行深入探索與分析，主要目的在于促進(jìn)我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化的控制以及在工業(yè)中的合理運(yùn)用。

變頻調(diào)速；工業(yè)電氣自動(dòng)化；控制運(yùn)用探究

在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中合理控制電氣自動(dòng)化之中的變頻調(diào)速技術(shù)，對(duì)于目前我國(guó)工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，因此應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)中廣泛運(yùn)用，在電機(jī)運(yùn)行中通常應(yīng)用其主要目的在于對(duì)能源的消耗有所降低，利用變頻調(diào)速技術(shù)在電機(jī)上應(yīng)用可以快速的轉(zhuǎn)化電機(jī)的工作情況，使得電氣自動(dòng)化得到有效的控制，不僅適應(yīng)我國(guó)節(jié)能減排的新形勢(shì)，還有效的促進(jìn)工業(yè)電氣自動(dòng)化的中的變頻調(diào)速器得到全面發(fā)展。

1 變頻調(diào)速技術(shù)的內(nèi)涵

變頻調(diào)速技術(shù)主要開(kāi)展的時(shí)期是在二十世紀(jì)的中后期，德國(guó)著名學(xué)者提出的矢量控制理論，對(duì)工業(yè)中的交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了解耦，模仿直流調(diào)速的原理來(lái)對(duì)其進(jìn)行矢量轉(zhuǎn)變，使其交流調(diào)速的性能實(shí)現(xiàn)直流調(diào)速的技術(shù)高度，在八十年代時(shí)，又有一個(gè)德國(guó)學(xué)者對(duì)其提出了轉(zhuǎn)矩控制理論，在對(duì)矢量的控制進(jìn)行降低時(shí)相對(duì)于繁瑣的坐標(biāo)要進(jìn)行合理變換。此種方式所應(yīng)用的原理是基于電壓的逆變器在進(jìn)行工作時(shí)，要對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈與定子磁鏈之間的夾角進(jìn)行有效控制，進(jìn)而達(dá)到對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的合理控制。此種控制方式應(yīng)用起來(lái)較為方便，操作也比較簡(jiǎn)單，對(duì)于電動(dòng)機(jī)模型的參數(shù)要求不是很高。由于變頻調(diào)速的出現(xiàn)，它的自身特點(diǎn)與性能，都是決定它要比直流調(diào)速對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的效果要好，通過(guò)變頻調(diào)速的穩(wěn)固性不斷增加，在工業(yè)電氣自動(dòng)化的領(lǐng)域中運(yùn)用是較為廣泛的，同時(shí)它具有的實(shí)用性也比較強(qiáng)，比較適合科學(xué)技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，因此，變頻調(diào)速將直流調(diào)速取代掉是科技發(fā)展的必然。

2 變頻調(diào)速的相關(guān)特征

當(dāng)前，大部分的變頻調(diào)速的器件都是為了保障工業(yè)生產(chǎn)的高效性以及低成本，一般會(huì)應(yīng)用300納米的晶圓，它是基于TSMC90納米的基礎(chǔ)上的，低K的工業(yè)生產(chǎn)流程。有關(guān)的設(shè)備因?yàn)樵诠鑵^(qū)的選用上是基于最小化為主的，因此，它不單單可以運(yùn)用單個(gè)芯片來(lái)支持比較復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)，因?yàn)樗某杀臼禽^為低廉的，只相當(dāng)于一個(gè)集成電路的成本費(fèi)用。為了滿(mǎn)足不同的工程需求，所應(yīng)用的變頻器也會(huì)有所不同，但是在當(dāng)前應(yīng)用最為普遍的是通用的變頻器，其硬件結(jié)構(gòu)主要分為三種，其中包含了公共直流母線(xiàn)式的變頻器、帶能量回饋單元的變頻器、獨(dú)立式變頻器。獨(dú)立式變頻器的應(yīng)用原理是把逆流單元與整流單元進(jìn)行有效融和放在一個(gè)機(jī)殼之中，此種變形器是當(dāng)前運(yùn)用最為廣泛的變形器，一般情況下可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，通常是應(yīng)用在T業(yè)負(fù)載中。它主要是通過(guò)JTAG和AS相結(jié)合所配置的方法，所以它所配置的電路是要符合AS配置的方式，同時(shí)還需要符合JTAG的方式，其中應(yīng)用的主要芯片的配置是應(yīng)用的EPCS1。

3 分析變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

（1）磁通和轉(zhuǎn)矩比較器

磁通比較器與轉(zhuǎn)矩比較器的工作任務(wù)是將工作中的反饋值與參考值進(jìn)行分別比對(duì)，每20ms進(jìn)行一次比對(duì)，輸出的磁場(chǎng)或是轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，都是通過(guò)兩點(diǎn)式滯環(huán)調(diào)節(jié)器幫助而成的。對(duì)其進(jìn)行及時(shí)比對(duì)，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)子工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械存在的問(wèn)題，可以對(duì)其進(jìn)行及時(shí)糾正，避免在生產(chǎn)中留有一定安全隱患，導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)。

（2）自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型

自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型主要的功能是參照電動(dòng)機(jī)在輸入的電壓或是電流的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，來(lái)確定電動(dòng)機(jī)自動(dòng)識(shí)別時(shí)的參數(shù)，自適電動(dòng)機(jī)模型對(duì)于轉(zhuǎn)矩控制的控制是最為主要的單元，也是影響最為直接且關(guān)鍵的單元。在諸多工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所中應(yīng)用自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型，是對(duì)其轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理控制的主要方式，它的控制速度應(yīng)該在百分之零點(diǎn)五左右，一般用在閉環(huán)轉(zhuǎn)速的反饋中。此種模型在工業(yè)電氣化控制中極為關(guān)鍵，由于電氣化在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主體地位，進(jìn)而其作用力也是極大的，所以合理運(yùn)用是確保工業(yè)生產(chǎn)順利的前提。

（3）脈沖優(yōu)化選擇器

變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中在對(duì)信息進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)用的是Cyclone IIEP2C5Q208C8芯片，其信號(hào)源FPGA的實(shí)現(xiàn)是基于OFDM的設(shè)計(jì)而調(diào)制成的，若是實(shí)現(xiàn)星座映射的話(huà)，需要編寫(xiě)5個(gè)模塊來(lái)組成電路，依據(jù)信號(hào)源的建立來(lái)對(duì)各個(gè)模塊的性能進(jìn)行驗(yàn)證，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件仿真以及FPGA硬件等的驗(yàn)證。致使它們所要承受的電壓各不相同，其主要原因在于電容器容量在電解時(shí)具有較大的離散性，因此需要在每一個(gè)電容的旁邊并聯(lián)一個(gè)與其阻值一致的電阻來(lái)清除其離散性，以免造成更大的影響對(duì)系統(tǒng)。在電路中增設(shè)一些浪涌電流來(lái)防止電源接通的一瞬間出現(xiàn)電路燒毀的情況。因?yàn)楫?dāng)它經(jīng)過(guò)的時(shí)候，因?yàn)殡娏髁枯^大造成線(xiàn)路短路，進(jìn)而出現(xiàn)燒毀則整個(gè)電路的情況或是避免出現(xiàn)一些更為嚴(yán)重的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在確保安全生產(chǎn)的同時(shí)，還要保證產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，因此提高工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是其主要前提，而增加經(jīng)濟(jì)效益首要的任務(wù)就是對(duì)生產(chǎn)成本的減低，因此需要工業(yè)生產(chǎn)中合理運(yùn)用變頻調(diào)速器，不單單是為了滿(mǎn)足節(jié)能消耗的需求，還可以在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)一些具有重要作用的功能，在對(duì)調(diào)速器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要依據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況來(lái)不斷優(yōu)化調(diào)速器的功能，使變頻調(diào)速器在工業(yè)中應(yīng)用更加廣泛，具有的價(jià)值更高，進(jìn)而改善工業(yè)電氣自動(dòng)化傳統(tǒng)的模式，來(lái)推動(dòng)工業(yè)發(fā)展速度。

[1]朱娟娟.芻議工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2014,27:60+70.

[2]鮑杰.變頻調(diào)速技術(shù)及其在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探析[J].科技與企業(yè),2015,03:93.

[3]羅春芳.變頻調(diào)速技術(shù)及其在制藥工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2015,11:49-50.