探究變頻調速技術在電氣自動化控制中的應用

劉新

摘? 要：變頻調速技術在現代工業生產中應用非常關鍵，對于工業生產效率提升起到關鍵作用，并且有利于工業生產資源節約。當前，變頻調速技術開始應用于電氣自動化當中。文章作者對變頻調速技術在電氣自動化技術當中應用進行分析研究，文章闡述變頻調速技術的基本原理和主要優點，并提出變頻調速技術在電氣自動化控制當中的具體應用。

關鍵詞：變頻調速技術;電氣自動化技術;控制技術

中圖分類號：TM921.51 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）36-0169-02

Abstract： The application of frequency conversion speed regulation technology in modern industrial production is very critical， plays a key role in improving industrial production efficiency， and is conducive to the conservation of industrial production resources. At present， frequency conversion speed regulation technology is beginning to be applied to electrical automation. In this paper， the author analyzes and studies the application of variable frequency speed control technology in electrical automation technology. This paper explains the basic principles and main advantages of frequency conversion speed control technology， and proposes the specific application of frequency conversion speed control technology in electrical automation control.

Keywords： frequency conversion speed regulation technology; electrical automation technology; control technology

電氣自動化控制技術是當前工業生產過程中非常重要的技術，其提升工業生產機械的自動化控制水平，并對工業設備的生產效率提升起到促進作用。當前，為了進一步提升工業生產機械的自動化控制水平以及節能發展，在工業設備電氣自動化控制系統當中還應用了變頻調速技術，變頻調速技術與電氣自動化技術能夠良好的結合應用，提升工業生產的生產效率。

1 變頻調速技術的簡要闡述

1.1 變頻調速技術工作原理

變頻調速技術具體是指通過電機轉速以及電源的調整，從而實現對電機頻率進行控制的目的。在電機正常工作的過程中，電源因素、電機實際轉速以及磁極對數之間存在非常緊密的聯系，其中電機的轉動速度與電源的輸出頻率之間呈現正比例的關系，其公式為n=60f（1-s）/p，公式中;n-電動機轉速;f-電源頻率;s-轉差率;p-電動機磁極對數。

從公式可以看出，將電動機的電源頻率進行改革可以有效的調整電機的轉速，從而實現電機工作效率的變化[1]。所以，變頻調速技術正是根據這一原理進行工作，變頻調速技術是可以根據不同的工作需求，對電機的工作頻率進行調整，從而實現電機工作效率的提升。另外，將變頻調速技術應用于電氣自動化控制技術當中，就實現了對電機的自動化控制，從而實現整個工業生產的自動化控制效率。

1.2 變頻調速技術的主要優勢

變頻調速技術在當前工業自動化生產中應用非常廣泛，是因其有獨特的優勢，具體包括以下幾方面內容;首先，應用變頻調速技術有效的調整了電機啟動的沖擊。傳統的電機啟動為直接啟動方式，直接啟動方式在開機的瞬間會產生強大的電流和電壓，從而對電機的電力系統以及電源造成損害，長此以往也會影響到電機的使用效率。而采用到變頻調速技術之后，電機的啟動方式發生轉變為軟啟動方式，電機開啟的過程中，對自身電源系統的損害相對比較小，對于電機而言也是一種保護。其次，變頻調速技術的調速范圍比較寬，使電機的使用性能更高。不同的電氣系統以及機械系統應用到的電機結構也不相同，所以在實際的生產過程中，應該調整轉機轉速，其能夠有效的提升電機應用性。而應用變頻調速技術可以實現電機頻率0Hz到幾百Hz的調整，使一種電機適用于更多的應用場景。最后，應用變頻調速技術之后，還可以實現電力資源的有效解決，根據不同的情況進行電機頻率調整，電機的電力能耗也有所調整，所以根本上實現了電力資源節約。

2 變頻調速技術在工業電氣自動化控制技術當中的具體應用

2.1 V-F控制技術的主要應用

V-F控制技術是現代變頻調速技術當中非常重要的一種，其具有非常良好的變頻調速功能，在具體的調速工作中，V-F控制技術是通過控制電機電壓來完成電機轉速控制的。V-F控制技術也是一種壓控振蕩裝置，在實際的電機工作中，電壓決定了電源的工作效率，電源由于電機轉速之間有十分緊密的聯系，所以適當的對電壓進行有效的調整，就能夠保證電壓發生變化，電壓發生變化也會引起電機振蕩頻率發生變化，最終控制到電機的轉速。在電氣自動化控制過程中，與V-F控制技術能夠有效的結合，自動化控制技術如PLC技術完全可以對電壓進行有效的控制，從而實現V-F的精準控制，實現電機轉速調整。

2.2 自適應電機模型模塊的應用

自適應電機模型模塊是當前電力系統當中應用常見的變頻系統，其應用的主要功能是為了對電機的輸入和輸出電流和電壓進行有效的檢測，從而保證電機輸入輸出電流與電機的工作性能參數互相匹配。自適應電機模型模塊是一種電氣自動化控制模塊，不僅能夠對電機電壓進行實時的檢測，更是能夠實現對電機轉矩進行調整，調整轉機轉矩就能夠在一定程度上實現電機轉速的調整，實現自動變速功能。自適應電機模型模塊是當前變頻調速技術與現代化電氣控制系統的集成引用，在自適應電機模型模塊具體應用的過程中，其可以實現電機系統的變頻調速精度在0.5%以上，不僅做到了變頻調速的效率性，更是直接提升變頻調速的精度。

2.3 減速區段的低速保護

在電氣自動化控制系統當中，變調速技術的應用還體現在減速區間控制方面上[2]。在電氣自動化控制設備正常工作的過程中，設備工作運行的穩定性是設備運行評價的重要指標，保證設備工作運行穩定才能夠根本上保證設備運行更加高效。而為了保證設備運行穩定，在自動化控制設備正常工作的過程中，對設備電機進行減速區間控制是合理的對策，設備實現減速運動，合理的控制好電機轉速就會在一定程度上優化設備的穩定性。在實際的變頻調速技術應用過程中，變頻設備與PLC設備結合監控速度取樣，并對設備的運行速度安全值進行實時的監控對比，一旦發現設備在實際的工作中，將要達到轉速臨界值或者已經超過轉速臨界值的情況，要立即采用PLC智能電氣自動控制技術對變頻調速系統的工作進行調整，使整個電力設備呈減速區段趨勢，通過有效減速的方法，來完成電氣設備的保護。在電氣自動化控制系統中應用變頻調速技術，不僅可以對電氣設備的工作運行效率進行一定的調整，更是可以實現整個電氣設備的保護，保證電氣設備能夠高效穩定運行。

2.4 等速區間的超速控制保護

在變頻調速技術在工業電氣自動化控制當中應用時，電機拉動設備以及等速區間保護也是非常重要的應用內容，等速區間保護與減速區間保護應用原理相同，都是應用電氣自動化技術對變頻調速技術進行控制，從而實現電機工作運行速度的有效控制，從而實現對電機系統的保護。在電氣設備長期使用的過程中，很有可能會出現電機拉動設備超載使用的情況，電機拉動設備超載使用情況下，電機自身的轉速已經超過實際的界定轉速值，在長期超速工作狀態下，電機不僅會發生故障，電機的使用效率也會造成一定程度的影響[3]。同時，電機拉動設備也會出現工作故障問題，而采用變頻調速技術與電氣自動化技術進行結合應用，可以實現等速區間的超速控制，在實際的系統中設計電機和設備的運行速度不能超過最大工作速度的10%，一旦出現電機工作速度超過最大工作速度10%的情況，等速區間保護系統就開始自動實施保護措施，自動控制系統催動變速調整系統進行電機運行速度調整，保證電機在安全的運行速度之內，從而實現對電機以及電機拉動設備的保護。

3 結束語

本文筆者從等區間超速控制保護、減速區段低速保護、自適應電機模型模塊應用以及V-F控制技術應用四個方面闡述變頻調速技術在電氣自動化控制技術當中的具體應用，希望能夠對電氣自動化控制技術的發展有所幫助。

參考文獻：

[1]翟潘.變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的應用[J].綠色環保建材，2018，134（04）：235-235.

[2]申文斌.變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的運用探究[J].建筑工程技術與設計，2018，000（005）：2583.

[3]蒲亮文.變頻調速技術在電氣自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2018，000（023）：111-111.