電氣自動化交流傳動控制系統分析

王鑫 張志剛

摘要：隨著時代快速進步促進了電力行業的蓬勃發展，各種電力技術也得到不斷完善。在電氣自動化技術加入到控制系統中后，系統應用結果得到了進一步完善，為交流傳動控制系統推廣與使用創造出了更加有利條件。文章將以交流傳動控制系統基本情況介紹為著手點，對電氣自動化交流傳動控制系統展開全面性分析與研究，期望能夠為控制系統應用與推廣提供一些理論方面的幫助。

關鍵詞：電動機;交流傳動控制系統;人工智能技術

1交流調速的原理

由于直流電動機具有電刷與整流子，必須經常對電刷與整流子進行維修檢查，因而電動機安裝的環境受到限制。另外，直流電動機的轉速不夠高、容量小，且它的體積、重量與價格比同等容量的交流電動機要大。在20世紀60年代以后，隨著電力電子學與電子技術的發展，使得采用半導體交流技術的交流調速系統得以實現。特別是20世紀70年代以來，集成電路和計算機控制技術在大力發展和現代控制理論的大規模應用，為交流電傳動的開發創造出有利的條件，像交流電動機的串級調速、各種類型的變頻調速和無換向器電動機調速，使得交流機電傳動逐步具備了寬的調速范圍、高的穩速精度、快的動態響應以及在四象限作可逆運行等良好的技術性能。交流調速在各個工業領域中的應用所占的比重正在逐漸增大，在機電傳動自動化領域中的地位也曰趨重要。

2電氣自動化交流傳動控制系統

2.1電動機調速

以異步電動機調速為例。較為常用的異步電動機調速方式，除上文所述集中調速方式之外，還有變極對數調速以及電磁轉差離合器調速等。根據電動機基本原理，從定子進入到轉子的電磁功率，一部分會和轉差率保持正比關系，另一部分會對負載形成有效拖動。就能量轉換層面而言，轉差功率回收、消耗以及是否增加，將是評價調速系統效率的重要指標。鑒于此，可以將異步電動機調速系統細分為三種：（1）轉差功率消耗型。此種系統轉差功率，會被轉換為熱能進而被消耗掉。與其他調速系統相比，此種調速系統效率處于較低狀態。會通過提升轉差功率消耗的方式降低轉速，隨著轉速的不斷降低，其效率也會越小。（2）轉差功率回饋型。此種系統對于轉差功率的消耗較大，會有一部分功率在運行時被消耗掉，而多數功率，會通過對變流裝置的運用，回饋到電網之中，或直接轉化為機械能被使用。在轉速逐漸處于下降狀態時，回收功率也會隨之增加。（3）轉差功率不變型。此種系統轉差功率內的轉子會出現一部分的銅損耗，但其轉差功率消耗始終處于較為穩定的狀態，也會隨著轉速的改變而出現較大變化，整體效率相對較高。由于此種系統的變極對數調速使用存在限制，只能實施有級調速，所以系統的使用場合也存在著一定的約束。在諸多調速中，變頻調速使用最廣，能夠形成高動態性能交流調速體系，整體應用效果較為理想，發展前景較為客觀。

2.2變頻調速系統

變頻調速系統，即變壓變頻調速系統，會在實施轉速過程中，保持轉差功率保持在恒定狀態，系統整體應用效率、性能較為理想，是現代交流調速主要發展方向之一。在對定子供電頻率展開均勻調整過程中，可達到平滑完成電動機同步轉速調整的目標。在多數場合，為保證在調速過程中，電動機最大轉矩不會出現變動，會通過對磁通恒定進行維護的方式，保證后續轉速調整操作高質量進行。為真正達到這一點，需要對定子供電電壓展開調節，強調電動機供電變頻器需要共同具備調頻以及調壓兩種功能。在計算機控制技術支持下，變頻器可在高質量完成調頻以及調壓工作的同時，對啟動制動時間、電流以及轉矩等展開調整，且具備良好的調節功能以及函數運算功能，在工業以及農業等領域均有著廣泛運用。

2.3調壓調速系統

在轉子回路參數和電動機定子回路參數處于恒定狀態時，在定轉差率環境中，在定子繞組上的電壓平方會和電動機電磁轉矩保持正比關系。作為一種有效、簡單的調速手段，交流調壓調速技術通過對定子側添加調壓變壓器或在定子回路中串入飽和電抗器的方式，達到對電壓、轉速實施有效調節的效果。目前較為常用的交流調壓調速技術，主要以雙向晶閘管元件運用為主。

3人工智能技術在智能控制中的運用

自動化領域中，廣泛運用人工智能技術，在電氣設備的控制領域中，充分運用神經網絡、模糊控制、專家系統等理論，積極運用專業系統來進行系統化控制，依據實際問題來構建長效的管理機制，對錄入數據進行綜合性分析，有效地運用專業知識，快速、準確地做出管理決策，主要目標是解決實際問題。對專家進行有效模擬，同時進行有效的知識總結，充分運用專業知識來管理專家系統，進一步提高智能控制的有效性。電氣設備維護中，廣泛運用人工智能技術，加強對現有設備、管理系統的及時維護和管理，及時對電氣設備進行隱患排查，以科學的保養方式處理電氣設備的故障問題。模糊邏輯計算中積極運用系統規劃、模糊控制等理論知識，電氣設備控制中，認真做好日常規劃，對于容易出現隱患的設備作出定期更換，采用人工智能技術進行電氣設備維護和監測，有利于簡化工作流程，自動生成電氣設備工作報告和日志，更為便利為人員提供及時性的電氣服務。人工智能技術運用在電氣設備的檢測中，根據消費者需求變化，進行現代化的定期檢修與保養，根據企業自身能力，促進用戶的快速消費，將大數據分析、互聯網、計算機等多項技術及時結合起來，人工智能技術廣泛運于電氣設備檢修中，考慮企業的經濟價值，縮短設備故障時的停機時間，加強設備日常維護，以更低的成本監控整體工作的運行狀態。電氣領域的自動化控制是一個十分復雜的過程，對于各個步驟的要求都比較嚴格，一旦某個環節出現了紕漏，就會造成嚴重的后果，引發較大的經濟損失。人工智能技術的應用可以對各種設備使用情況、故障情況等進行分析，進而設計出合理的故障處理方法，盡可能確保電氣自控工作的質量。而且這種技術的應用，還可以實現遠程維修，簡化了過程。

4人工智能技術在產品優化中的運用

電氣產品優化中，積極運用人工智能技術，對于電氣工程涉及的產品設計進行綜合性分析，不斷總結產品設計經驗，將專業知識與計算機技術充分結合起來。有效提升電氣產品設計的有效性，產品設計中廣泛滲透人工智能技術，避免了繁雜的操作過程，這從一定程度上減輕了人員的勞作強度，縮短了產品設計周期，大大提升了工作效率。注重電氣產品的開發性設計，遵從標準化的操作原則，及時進行產品優化，比如在電氣產品優化中，要求人員具有基本的智能軟件操控技術和設計經驗，根據實際情況設計出高質量的電氣產品，運用人工智能技術的基礎上，提高了電氣產品的設計質量，更好地滿足現代人們的個性化需求。

結語

通過本文對電氣自動化交流傳動控制系統相關內容的闡述，使我們對交流傳動控制系統以及電動機調速方式等內容有了更加清晰的了解。各企業需要加大對交流傳動控制系統的研究力度，應掌握電動機具體調速原理與調速方式，以便更好地對其展開使用。而各研究機構也應進一步加強對人工智能等技術的研究力度，應通過對技術的合理運用，將其高質量運用到電動機控制之中，進而實現高效化、智能化交流電傳動控制模式，保證系統控制效果。

參考文獻

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