工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)分析

張全財(cái) 新特能源股份有限公司

引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，要求企業(yè)在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)過程中能夠積極進(jìn)行新型節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，對于環(huán)境污染以及能源緊缺等問題也能夠起到良好的緩解效果。通過變頻調(diào)速技術(shù)的合理應(yīng)用，其還具備有非常強(qiáng)的調(diào)頻性，還可以在保障工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源的最優(yōu)化配置，對于該工業(yè)企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展也有著非常重要的作用。

1.變頻調(diào)速技術(shù)的構(gòu)成

變頻調(diào)速技術(shù)電氣控制技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它為滿足實(shí)踐過程中的工作需要而產(chǎn)生。自從變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)生后，就在工業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域得到良好的應(yīng)用，而且應(yīng)用的范圍也在不斷地拓展，隨著工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的不斷實(shí)現(xiàn)，其具體的性能也在逐漸的升級和完善，并且其特性的升級和完善對于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展來講是極為重要的。

1.1 脈沖優(yōu)化選擇器

在對這一部件進(jìn)行應(yīng)用時(shí)應(yīng)當(dāng)擇取CycloneI-IEP2CSQ208C8的芯片對信息進(jìn)行處理，再對OFDM調(diào)制方式的信號源進(jìn)行設(shè)置，隨后再對五個(gè)模塊構(gòu)成的電路進(jìn)行編寫，從而滿足不同功能的需要，這些功能一般包括FFT、緩沖模塊、星座映射、插人循環(huán)前綴以及D/A、在對這些功能進(jìn)行確定之后，再利用OFDM的信號源實(shí)現(xiàn)仿真驗(yàn)證，且在以上的工作內(nèi)容完畢后，再對OFDM信號源實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的完成步驟，這一步驟中包含EPGA硬件的驗(yàn)證以及軟件的仿真。另外，在這一過程中應(yīng)當(dāng)充分的了解電容電解器的離散性能的負(fù)面影響，這一影響會(huì)使得所承受的電壓以不等的模式出現(xiàn)，最后對系統(tǒng)的順利運(yùn)行起到阻礙的作用，要想很好的避免這一問題，就要通過一些針對性的措施來進(jìn)行優(yōu)化或改進(jìn)，最終達(dá)到最大程度的降低離散性影響的目的。通常情況下是在電容旁并聯(lián)阻值均等的均壓電阻從而對負(fù)面影響進(jìn)行避免。另外，還要注重整流電路所存在的燒毀現(xiàn)象，要在電路中增強(qiáng)浪涌電流的抑制，從而使得電路的整體運(yùn)行趨于安全可靠。

1.2 自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型單元

這一單元也是關(guān)鍵的構(gòu)成部分，在實(shí)踐應(yīng)用的過程中，一般它是用來對電動(dòng)機(jī)的電流以及電壓進(jìn)行監(jiān)測的，從而對電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)進(jìn)行識別。但是從電動(dòng)機(jī)的模型方面來講，它可以發(fā)揮著很關(guān)鍵的作用。

1.3 矩形與磁通比較器

這兩種比較器的性能是對參考值以及反饋值進(jìn)行分析并實(shí)現(xiàn)對比。在比較完畢之后，還要利用滯環(huán)調(diào)節(jié)器對轉(zhuǎn)矩磁場狀態(tài)完成輸出，最終實(shí)現(xiàn)對磁場狀態(tài)以及轉(zhuǎn)矩的掌控，也為措施的應(yīng)用提供相應(yīng)的保障。

2.變頻調(diào)速技術(shù)涵義及應(yīng)用價(jià)值

2.1 變頻調(diào)速技術(shù)簡述

變頻調(diào)速技術(shù)的主要原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與電源輸入頻率成正比的關(guān)系：數(shù)學(xué)表達(dá)式為n=60f(1-s)/p，其中n代表電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，f代表電源頻率，s是轉(zhuǎn)差率，p代表電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)，通過改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。工業(yè)變頻器便是基于上述原理研發(fā)設(shè)計(jì)的，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中。

2.2 變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值

自動(dòng)化技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)是能有效提高工業(yè)生產(chǎn)效率，變頻調(diào)速技術(shù)繼承發(fā)揚(yáng)了這一優(yōu)點(diǎn)，與自動(dòng)化技術(shù)的有效融合，很大程度上提高了工業(yè)電氣生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。工業(yè)產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代社會(huì)的產(chǎn)業(yè)支柱，對能源的消耗量是巨大的，且電力傳動(dòng)系統(tǒng)表現(xiàn)出了非常明顯的復(fù)雜性，在電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電動(dòng)機(jī)長時(shí)間處于正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、低速高速頻繁切換的狀態(tài)下運(yùn)行，利用變頻調(diào)速技術(shù)可保障其安全可靠的運(yùn)行，減少在運(yùn)行過程中對電氣設(shè)備的磨損，從而有效節(jié)約設(shè)備維護(hù)成本，增加工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效益。

3.電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 通過變頻技術(shù)能夠進(jìn)行資源的有效節(jié)約

工業(yè)作為我國的第二產(chǎn)業(yè)，其在生產(chǎn)過程中還需要耗費(fèi)大量的能源。電力作為工業(yè)運(yùn)行過程中的主要能源之一，其也是保障工業(yè)正常生產(chǎn)的重要依據(jù)。在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制過程中，還需要在同一時(shí)間內(nèi)來對多臺機(jī)器的運(yùn)行情況進(jìn)行有效的控制，但是在很多工程中多是對儀器設(shè)備進(jìn)行直接供電，也沒有對用電機(jī)器的具體運(yùn)行情況進(jìn)行考察，也就存在有一定的電力資源浪費(fèi)情況，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致機(jī)器的損壞，從而威脅到該工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)可靠性以及生產(chǎn)效益。

在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制工作中通過變頻調(diào)速技術(shù)的合理應(yīng)用，其能夠?qū)崿F(xiàn)對電流的合理分配，在滿足各種用電機(jī)器正常用電需求的基礎(chǔ)上，盡可能的節(jié)約電力能源，還能夠有效減少機(jī)器在運(yùn)行過程中可以遭受的損傷，來減少該工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)成本。此外變頻技術(shù)的相關(guān)組裝零件還具備有一定的通用性，而在電氣自動(dòng)化控制工作中還需要對多種不同規(guī)格的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，通過變頻技術(shù)能夠有效減少零件規(guī)模原因所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失跟資源損失，還能夠促進(jìn)這些機(jī)器的工作效率得到進(jìn)一步的提升，借此來為該工業(yè)企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 在電氣自動(dòng)化控制發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行過程中還會(huì)產(chǎn)生非常多的能源需求，若過于依賴外界的能源傳輸，還會(huì)浪費(fèi)大量的財(cái)力、人力以及物力，對于該工業(yè)企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展會(huì)產(chǎn)生非常大的阻礙。因此大多數(shù)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)均攜帶自身的發(fā)電系統(tǒng)。在發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中各個(gè)環(huán)節(jié)還具備有一定的運(yùn)行復(fù)雜性，如果電流的運(yùn)輸位置出現(xiàn)了偏差，也就容易導(dǎo)致電流故障的發(fā)生。通過變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)Πl(fā)電系統(tǒng)中的運(yùn)行故障進(jìn)行有效的控制，對于發(fā)電系統(tǒng)還有著整體的維護(hù)效果。通過變頻技術(shù)可以對發(fā)電系統(tǒng)中的各項(xiàng)資源進(jìn)行合理的安排，也就能夠促使資源的利用效率得到最大限度的發(fā)揮，以減少資源浪費(fèi)等問題的發(fā)生。此外變頻技術(shù)的相關(guān)配件成本都比較低，也就能夠促使工業(yè)成本得到大幅度的降低，借此為該工業(yè)企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.結(jié)語

變頻調(diào)速作為電氣設(shè)備中的一個(gè)重要部分，能夠通過數(shù)據(jù)的收集和分析來傳遞信號，并實(shí)現(xiàn)頻率的調(diào)整;同時(shí)，變頻技術(shù)能夠?qū)收线M(jìn)行監(jiān)督，并啟動(dòng)相應(yīng)的制動(dòng)系統(tǒng)來對現(xiàn)有情況進(jìn)行完善，為電氣自動(dòng)化的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。