電氣自動化控制中變頻調速技術控制分析

雷軍鋒

摘要：近年來，我國電氣行業取得了較大的進步與發展，很多電氣設備以及系統都得到了優化與創新。尤其電氣自動化控制系統在工業生產中更是起著關鍵的作用，可以進一步提高生產質量，同時降低生產耗能，滿足基本生產要求。因此，電氣自動化控制系統的應用就顯得極為關鍵。為發揮出電氣自動化控制系統的真正功能效用，有關技術人員就不得不加強變頻調速技術的研究和應用。

關鍵詞：電氣自動化控制;變頻調速;控制運用

引言

電氣自動化控制技術正在不斷地進步和發展，運用在人們生活中的方方面面，為生活和生產帶來很多便利，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，就需要借助變頻調速技術，在提高整體效率和質量的同時又能夠降低整體的能耗，做到雙贏。變頻調速技術的運用還能夠避免一些傳統工頻技術的缺陷。

1變頻調速技術應用必要性

①推動行業發展、提高工業電氣設備自動化程度。近年來我國工業領域得到長足發展，社會總體生產力逐年穩步提升，其主要影響因素為，工業電氣設備的自動化程度不斷提升，替代人力開展二十四小時全天候的高強度、高精度、高效率生產作業。在一定意義上來講，電氣設備自動化程度的高低代表著我國工業領域的發展情況、發展潛力。而對變頻調速技術的應用，則通過調節設備電源接入頻率來控制電機轉速、調節電氣設備的運行模式與效率，大幅提高了設備的自動化程度，推動了我國工業領域的進一步發展，以及社會總體生產力的持續提高。②積累應用經驗、優化技術總體體系。在變頻調速技術應用過程中，也在不斷積累技術的應用經驗，并對技術的應用模式進行分類總結、完善技術功能模塊。從長遠角度來看，隨著技術應用經驗的不斷積累，以及技術應用模式、功能模塊的不斷調節補充，都實現了對技術總體理論體系的優化完善，提高技術應用價值。③實時監測設備，降低能耗。在工業電氣設備運行中，如若無法根據工業生產系統的實時運行情況加以自動化調節電氣設備運行效率，企業則需要將各類電氣設備的運行負荷調至較高區間范圍內。這雖然保障了整體系統的運行穩定性、企業生產效率，但也消耗了大量額外電能、提高生產成本。而對變頻調速技術的應用，則從根本上解決這一問題。在充分保障生產效率、系統運行穩定性的同時，最大程度降低設備運行能耗。

2電氣自動化控制中變頻調速技術運用分析

2.1變頻器節能

在工業電氣自動化控制過程中經常出現高水平低產出的情況，導致生產過程消耗大量的經濟資源，使生產效率逐漸下降，所以提高工業電器自動控制體系的節能水平具有重要意義。運用變頻調速技術可以提高體系的節能水平，在一定意義上，變頻器是整個生產制造過程中的調節機制，所以一定要運用變頻調速技術來保證電動機的運行狀態，變頻器與電動機一直處于相互對應的關系，從而確保科學合理運行，使生產制造過程中復合電壓的耐受性不斷提高。這一過程中為了使變頻調速的應用效果越來越好，需要選擇能夠滿足電機正常運行狀態的配置電路，使自動化控制的功能逐漸完善，對運行體系做出統一的編程和控制，協調好二者的工作，形成高效率的工作體系。另一方面，為了實現自動化控制功能，還要在控制電路主板的基礎上選擇一致性的變壓型逆變電路，配合好工業車間電路，實現故障全面保護的目標，確保工業生產設備與變頻器之間靈活切換穩定運行。

2.2在電機單元模型中的應用

變頻調速技術在電機單元模型中有著較好的應用，主要體現在以下幾點：首先，由于變頻調速技術的應用，變頻調速系統的作用得以發揮，具體而言，變頻調速系統可以依照電動機電壓、電流等參數進行有效判斷，利用數據采集方式進行電氣自動化裝置運行基本參數的檢測，保證自動化裝置的穩定運行。其次，變頻調速系統數據報送與反饋效率較高，這也源于變頻調速技術的應用。技術人員使用該技術，通過變頻調速系統對數據信息及時報送到客戶終端，與此同時，結合電流值還能進行細致規劃，利用電機中磁體與軸承的轉換方向加以對應數值的高效反饋，而且技術人員還能借此系統設定調頻的時間以及速率，體現一定的高效性。最后，在電機單元模型中，變頻器的選擇是關鍵點，一般都會考察芯片功能。如果功能過關，結構優質的變頻器就可以應用在系統中，通過傳感信號進行數據編碼，并與相應電路模塊對應。另外，當處于電阻并聯情況時，變頻調速技術也有著較為重要的應用效果，關鍵在于變頻器能夠集合離散的部分，并向客戶終端傳送數據結果，實現阻值的均等，滿足節能要求。

2.3脈沖優化選擇器

變頻調速技術在脈沖優化選擇器中的運用主要是通過芯片對信息進行一定的分析和處理，再對OFDM調制信號源進行相應的設計。同時，也能夠對五大模塊縮成的電路進行編寫，從而實現各大模塊所對應的相應功能。在進行相關操作的時候，很容易出現電解電容器容量離散性過高的情況，導致承受電壓不相等的情況。這種情況發生后會影響整個系統的有效運行，這時必須采取一些措施來緩解，最有效的就是在電容旁分別并聯阻值相同的均壓電阻。為了進一步保證整個系統的安全運行，往往還會對浪涌電流進行抑制，保證電路運行的時候能避免整流電路被燒壞。

2.4煤礦提升機變頻調速控制應用

很多工業生產設備在實際運行過程中具有多種保護裝置，設計師結合工業設備的使用環境和運作原理，在設備中加裝了多重保護裝置。例如礦井提升機中的光電編碼器就是其中之一，對于變頻調速的速度反饋具有重要作用，光電編碼器采用數字脈沖技術，其中1024幀脈沖數字信號設定為一個圓周，根據單位時間的脈沖接收量，可以通過單片機計算出提升機的鋼絲繩線速度，并與提升機的給定速度進行比對：

○1若 V < ?Vset ? ? ? ? ?V=鋼絲繩運行線速度，Vset=提升機給定速度

○2若 V ≥ ?Vset ? ? ? ? V=鋼絲繩運行線速度，Vset=提升機給定速度

若符合○1的比對結果，變頻器按照給定頻率運行。若符合○2的比對結果，變頻器按照OFDM調制信號控制輸出電壓頻率，實現提升機調速。如果光電編碼器處于非正常運行狀態，就會使得保護模式發生改變，可使提升機失速，造成提升事故，所以設計編碼器時一定要安裝失效保護模式。在變頻調速技術的支持下，首先啟動電機帶動編碼器，累加編碼器對應采集周期內采集到的脈沖數信號，對比信號采集前與采集后的數值，如果數值沒有發生任何變化，就意味著編碼器已經處于失效狀態。在失效狀態下，對設備的狀態進行判斷，如果設備已經進入爬行區狀態，那么立即發送對應的報警信號發出強烈預警，引起工作人員的高度注意，如果沒有進入爬行區狀態，那么自動采取安全制動措施，發出報警提示。工作人員可以根據預警信息，實現提升機的變頻技術的安全控制，通過以上變頻技術的應用，降低了提升電機的能耗，大大提高了煤礦提升機的運行效率及安全系數。

結語

伴隨人們對于科學技術思想認識的提高，越來越重視電氣技術在工業生產中的應用。電氣自動化控制系統就是再這種背景下應運而生，而變頻調速技術在其中扮演著重要的角色，能夠起到一定的交流變頻效果，從而保障工業生產效率提高。所以，在未來發展過程中，有關企業應該重視變頻調速技術的應用，掌握該技術在電機單元模型、深度指示器保護、電機組系統、工業節能等環節的應用要點，實現技術應用水平的提升。另外，有關企業仍需要加強該技術的研究與改進，進而促進該技術的發展，實現變頻調速技術應用的真正價值。

參考文獻

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