論工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應用

【摘要】變頻調(diào)速技術(shù)可以實現(xiàn)對電機運行狀態(tài)的科學調(diào)控，這一方面確保了電機工作運行的安全性和穩(wěn)定性，另一方面也利于降低電機的運行能耗，對保證生產(chǎn)安全、降低生產(chǎn)成本和提高工業(yè)經(jīng)濟生產(chǎn)效益具有積極效果。本文對變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的應用問題進行了一些有意義的探討，希望對相關(guān)工作能夠有所借鑒。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)生產(chǎn)，電氣自動化控制，變頻調(diào)速技術(shù)

【中圖分類號】TM921.51；TM76 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）34-0281-02

引言

進入21世紀以來，科學技術(shù)取得了快速的進步和發(fā)展，而這也進一步推動了工業(yè)電氣自動化的不斷發(fā)展。而在這些推動技術(shù)因素中，變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)揮了重要的作用，受到了越來越多人的重視。針對當前工業(yè)生產(chǎn)中電機耗能較高的問題，大多會采用變頻調(diào)速技術(shù)，該技術(shù)可以轉(zhuǎn)變電機的工作狀態(tài)，在不降低生產(chǎn)效率的同時，也適應了節(jié)能降耗的發(fā)展，進而起到了提升生產(chǎn)效益的目的。相較于傳統(tǒng)的直流調(diào)速方式，變頻調(diào)速技術(shù)不僅穩(wěn)定性和實用性更強，而且還有利于節(jié)約能源和生產(chǎn)成本，這滿足了工業(yè)電氣自動化的控制要求，對推動工業(yè)電氣控制發(fā)展具有重要意義。本文正是基于這一考慮，對變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的應用問題進行了一些有意義的探討。

一、運用變頻調(diào)控技術(shù)的重要性分析

1.推動自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展

對于工業(yè)生產(chǎn)來說，電氣自動化是其關(guān)鍵核心技術(shù)之一，而且在不斷的應用實踐中逐漸趨于成熟。現(xiàn)代化的電氣自動化技術(shù)包含的內(nèi)容和要素眾多，它是一種多學科融合、集成的綜合性技術(shù)，既包括相關(guān)的機電技術(shù)、自動化控制技術(shù)，還涉及到計算機技術(shù)和信息網(wǎng)絡技術(shù)等新興技術(shù)領(lǐng)域。隨著電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)正在不斷涌現(xiàn)，這為工業(yè)的發(fā)展帶來了機遇。變頻調(diào)速技術(shù)的應用將更好地推動工業(yè)電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，它將傳統(tǒng)的電動機電流、電壓與變頻器聯(lián)系在了一起，使電機的運轉(zhuǎn)模式可以按照匹配到的需求進行靈活轉(zhuǎn)換，這改變了“大馬拉小車”或“小馬拉大車”的弊端，真正意義上實現(xiàn)了工業(yè)電氣的自動化。

2.促進變頻調(diào)控技術(shù)的推廣應用

除了促進工業(yè)電氣自動化技術(shù)的發(fā)展之外，變頻調(diào)速技術(shù)的運用還能促進變頻調(diào)控技術(shù)的推廣。由于變頻調(diào)速技術(shù)可以通過對電源頻率的調(diào)節(jié)來控制電機運轉(zhuǎn)，所以就在很大程度上提升了電機運行的穩(wěn)定性和安全性。當前，變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)取得了廣泛應用，很多企業(yè)都借助于對該技術(shù)的開發(fā)和利用，達成了節(jié)約能源和降低成本的目的，同時還確保了生產(chǎn)的安全。正是因為變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的成功應用，我們知道它是一項控制精度高、控制穩(wěn)定性好以及能源利用率高的技術(shù)形式，這對促進整個電氣自動化控制領(lǐng)域的發(fā)展也具有積極作用。因此，變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制的應用能有效促進變頻調(diào)控技術(shù)在更廣泛領(lǐng)域的推廣和應用。

二、變頻調(diào)速技術(shù)的特征

現(xiàn)實中，變頻調(diào)速技術(shù)之所以在工業(yè)電氣自動化控制中可以得到良好而廣泛的應用，是因為它具有許多獨有特征，這些特征包括：

1.成本低廉，生產(chǎn)效益高

任何技術(shù)的發(fā)展和應用都不是一蹴而就的，變頻調(diào)速技術(shù)自然也不例外。事實上，變頻調(diào)速技術(shù)在取得今天的應用成績之前，也經(jīng)過了長時間的改進和完善，當前展示出來的是該技術(shù)的最佳狀態(tài)。因為技術(shù)的標準化程度越來越高，再加上新技術(shù)、工藝也在不斷進步，這些都導致變頻調(diào)速技術(shù)在應用成本逐漸降低的同時，控制性能卻不降反升，進而促進了應用效益的綜合提升。

2.變頻調(diào)速器具有通用性

上文已經(jīng)提到，變頻調(diào)速技術(shù)及其產(chǎn)品的標準化程度越來越高，而標準化程度高就說明了當前的變頻調(diào)速器具有較好的通用性，可以滿足不同工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)ψ冾l調(diào)控的技術(shù)應用需求，進而也就促進了該技術(shù)的推廣和應用。

3.變頻調(diào)速器性能優(yōu)越

就目前而言，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種變頻調(diào)速器（如圖1所示），但通過對這些產(chǎn)品的分析和實踐應用檢驗來看，它們的性能還沒有達到最優(yōu)。變頻調(diào)速器的性能仍然具有很大的提升空間，這也從側(cè)面說明了該技術(shù)未來還具有成長潛力，其性能也會變地越來越好。

三、變頻調(diào)速技術(shù)的具體應用分析

1.深度指示器保護失效

就目前而言，絕大部分工業(yè)設備在運行過程中都需要設計相應的保護，而設備的運轉(zhuǎn)行程就是設計依據(jù)。其中，深度指示器所發(fā)揮的作用是非常確切的。如果深度指示器工作異常，那么就可能導致設備的多重保護同時失效。所以，在對深度指示器進行設計時，必須對保護失效問題進行充分考慮。在變頻調(diào)速技術(shù)的作用下，可以采取以下措施：當電機進入啟動狀態(tài)時，用編碼器對各個采樣周期內(nèi)采集到的脈沖信號進行累加，并將采樣前、后的數(shù)據(jù)進行分析比較。如果發(fā)現(xiàn)前、后數(shù)據(jù)沒有出現(xiàn)變化，那么就可以判定深度指示器已經(jīng)失效，此時就需要對設備是否進入爬行狀態(tài)作進一步的判斷。如果已經(jīng)判定為進入爬行狀態(tài)，則應立即根據(jù)預設程序進行相應的處理，同時發(fā)出警報信號通知運行人員；反之，則要立即進入安全制動模式，并同時進行報警提示。

2.自動化適應電機模型單元

運用在工業(yè)電氣自動化控制中的自適應電機模型單元具有以下功能：通過對電機的電壓、電流等參數(shù)的測定，實現(xiàn)對整個電機基本運行狀態(tài)的有效識別；因為電機模型單元可以直接和變頻器相連，所以就能實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的有效控制；大量的工業(yè)生產(chǎn)和應用實踐都證明，電機模型單元可以對工業(yè)機電一體化系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行精確控制，并且還能依據(jù)具體的運行特點實現(xiàn)閉環(huán)的轉(zhuǎn)速控制與優(yōu)化。

3.變頻器節(jié)能應用

進入本世紀以來，世界各國都強化了在節(jié)能環(huán)保方面的重視，而工業(yè)生產(chǎn)一直是能耗大戶，這不僅與節(jié)能環(huán)保的發(fā)展目標相悖，而且還增大了工業(yè)經(jīng)濟生產(chǎn)的成本開支，降低了生產(chǎn)效益。因此，必須做好工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作。（下轉(zhuǎn)288頁）（上接281頁）在這種情況下，加強對變頻調(diào)速技術(shù)的應用正好適應了這一發(fā)展趨勢。因為變頻調(diào)速器可以根據(jù)對電機運行狀態(tài)的檢測來對其運轉(zhuǎn)進行科學調(diào)控，這一方面確保電機工作運行的安全性和穩(wěn)定性，另一方面也利于降低電機的運行能耗，對解決工業(yè)經(jīng)濟生產(chǎn)中經(jīng)常存在的“高投入、低產(chǎn)出”問題有積極效果。

參考文獻

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作者簡介：宋曉芳，民族：漢，出生年月：1982.04，性別：女，籍貫：河北保定，最高學歷：大學本科，畢業(yè)院校：天津工程師范學院，職稱：中級講師，研究方向：電工電子。