淺談變頻調速技術及其在工業(yè)電氣自動化控制中的價值

于振興 雷飛

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提升，對社會生產(chǎn)力提出了更高的要求，促進了我國工業(yè)電氣自動化控制技術的不斷發(fā)展。由于變頻調速技術功率因數(shù)高，調速性能好，能夠優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)效益，因此在工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應用，本文對變頻調速技術及其在工業(yè)電氣自動化控制中的價值進行了分析，并探究了在工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)運行中的具體應用，希望能夠促進工業(yè)電氣的進一步發(fā)展。

關鍵詞：變頻調速技術;工業(yè)電氣自動化控制;價值

工業(yè)是我國重要的支柱產(chǎn)業(yè)，在傳統(tǒng)的工業(yè)電氣控制系統(tǒng)中，耗費了大量的資源，對環(huán)境也造成了一定的破壞，因此工業(yè)電氣自動化控制技術中變頻調速技術應運而生，其應用不僅能夠提升生產(chǎn)效率、還能夠降低電機能耗，節(jié)省了大量的人力和財力資源投入，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，對于工業(yè)自動化和國家經(jīng)濟的發(fā)展起到了重要的作用。

一、變頻調速技術概述

變頻調速技術產(chǎn)生于20世紀80年代，隨著集成電路和微機控制技術的不斷發(fā)展，為變頻調速技術的發(fā)展提供了良好的技術支持，目前變頻調速技術已經(jīng)成為工業(yè)自動化控制領域不可或缺的重要技術。變頻調速技術主要包括自適應電動機模型單元以及轉矩和磁通比較器兩個部分，自適應電動機模型單元的任務是通過對電壓電流的檢測識別來完成扭轉控制，轉矩和磁通比較器的任務是通過數(shù)值對比現(xiàn)實輸出設備的運行狀態(tài)和扭轉情況，從而以此為依據(jù)制定相應的措施。變頻調速技術具有許多不可替代的優(yōu)勢，例如適應性強、調速效率高、操作方便、成本較低等等，能夠更好的滿足工業(yè)電氣自動化控制需要。

二、變頻調速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的價值

（一）減小電機啟動沖擊

由于工業(yè)用電動機的功率較大，因此在啟動瞬間會產(chǎn)生非常大的啟動電流，不僅會影響電動機的使用壽命，還會造成電源電壓的突然波動，從而影響電網(wǎng)內其他設備的正常工作。而變頻調速技術能夠控制電機的啟動頻率，電源頻率緩慢的輸出，從而有效控制電機轉速，將啟動電流控制在合理范圍，從而實現(xiàn)保護電機和電源的目的，不會影響電網(wǎng)正常運行。

（二）保證生產(chǎn)安全

工業(yè)生產(chǎn)具有一定的危險性，尤其是近年來隨著社會生產(chǎn)力要求的不斷提升，生產(chǎn)任務繁重，如果工人長期處于高壓的工作狀態(tài)將會增加生產(chǎn)事故的發(fā)生概率，因此工業(yè)電氣自動化控制的出現(xiàn)解放了一部分需要工人操作的工作，不僅節(jié)約了工作時間，還能夠為工人提供一個良好的工作環(huán)境，有效保證生產(chǎn)的安全，減少了工業(yè)生產(chǎn)安全事故的發(fā)生概率。

（三）提高工業(yè)自動化水平

對于工業(yè)生產(chǎn)來說，電動機的運行狀況至關重要，除此之外電動機的電能消耗問題也是影響企業(yè)經(jīng)濟效益的關鍵，變頻調速技術的應用能夠結合電機的工作情況，有效控制電機的正常運行能源消耗，在提升工業(yè)生產(chǎn)能力的同時，還能夠為環(huán)保事業(yè)做出貢獻，從而提高工業(yè)自動化技術應用水平。

三、變頻調速技術的應用范圍

（一）資源節(jié)約方面的應用

首先，變頻調速技術可以應用在資源節(jié)約方面，工業(yè)作為我國第二產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)是以資源使用為條件的，因此利用變頻調速技術可以優(yōu)化電流配置，在確保能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)需求的前提下提高電能的利用率，減少資源浪費、節(jié)約生產(chǎn)成本，有效提高經(jīng)濟效益，除此之外，變頻調速基礎還能夠對設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，了解設備的電能供應情況，及時地傳遞零件規(guī)模適用性信息，這樣一來如果發(fā)生了設備故障能夠得到及時處理，從而避免影響工業(yè)生產(chǎn)進度。

（二）電氣自動化控制方面的應用

對于工業(yè)自動化控制來說，機械設備和操作人員之間的配合之間影響到工業(yè)自動化控制的效果，如果機械設備和工作人員協(xié)調性較差，將會造成現(xiàn)場秩序混亂，可能引發(fā)許多嚴重的后果，除此之外，由于電氣自動化控制工作中涉及許多儀器，在使用過程中可能會由于電磁波較差等原因引發(fā)電氣故障，而且如果沒有及時地處理電氣運行故障也會對工業(yè)安全生產(chǎn)造成影響。變頻調速技術的合理應用能夠在一定程度上屏蔽電磁波和噪音，從而達到保護電氣系統(tǒng)的作用，其內部自適應電動機模型單元能夠根據(jù)參數(shù)變化情況合理地控制電動機的轉速，磁通和轉矩比較器能夠針對存在的問題制定可行的處理對策，提升電氣系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，保證工業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)。

（三）等速區(qū)間的超速控制保護

在工業(yè)電氣企業(yè)，電機拉動設備得到了廣泛的應用，通常情況下，電機拉動設備在等速區(qū)間運行，利用變頻調速技術，在電機拉動設備發(fā)生過載或者超速運行的情況下，能夠及時地發(fā)出預警，從而實現(xiàn)等速區(qū)間的超速控制保護。一般情況下，電機拉動設備的正常工作速度大概在設備運行既定的15%以下，如果速率顯示已經(jīng)超過既定速率的話，變頻調速系統(tǒng)就會減慢運行速度，將設備安全回路架構隔開，在這個過程中還會啟動緊急制動設備來降低運行速度。總之，為了實現(xiàn)等速區(qū)間的超速控制保護，在設備運行過程中，控制保護的設置要求以下兩點：一是速度控制不能超過10%，二是在正常速度運行過程中要保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

四、結束語

總而言之，工業(yè)電氣不僅能夠提高工業(yè)生產(chǎn)效率，還能夠有效降低生產(chǎn)成本，變頻調速技術的應用能夠提高生產(chǎn)安全，確保操作穩(wěn)定，最大限度地減少系統(tǒng)的損壞，對電力系統(tǒng)進行全方位的維護，保障自動化運行功能的實現(xiàn)，而且還響應了綠色生產(chǎn)的要求，具有非常良好的發(fā)展前景。因此加大對變頻調速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的應用研究具有非常重要的意義，有助于滿足工業(yè)電氣自動化控制技術和社會實踐生產(chǎn)發(fā)展需求。

參考文獻：

[1]杜翔姓.工業(yè)電氣自動化控制中變頻調速技術的應用[J].山東工業(yè)技術，2019，（7）：10.

[2]鄧建旺.變頻調速技術及其在工業(yè)電氣自動化控制中的應用研究[J].科技資訊，2019，17（28）：17-18.

[3]穆俊同.簡析工業(yè)電氣自動化控制中變頻調速技術[J].建筑工程技術與設計，2018，（18）：3970.

[4]梅管升，沈杰，楊立武等.簡析變頻調速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的運用[J].數(shù)碼設計（上），2019，（6）：184-185.