基于工業電氣自動化控制中變頻調速技術分析

孫佳興

摘要：隨著社會的發展進步，工業領域也在不斷革新。在工業領域中，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。

關鍵詞：工業電氣;自動化控制;變頻調速技術

引言

變頻調速技術在社會很多領域都有廣泛的應用，在電氣自動化控制中的應用不僅讓生產效率得以提升，還讓電氣設備的能源消耗大大降低了。變頻調速技術在能源節約、工藝流程的改善、控制精度提升等方面發揮了重要的作用。文章設計了應用變頻調速技術的電氣自動化控制方法，通過對電氣設備的運行數據采集，利用相關的設備及模塊對數據信息進行交換，將電氣自動化控制的比例計算出來，利用變頻調速技術對控制比例內的設備參數進行有效的控制。通過實驗測試表明，該方法的控制性能好，且可以有效的節約電力能源。

1基于工業電氣自動化控制中變頻調速技術的重要性

在工業生產中，設備的穩定性是影響生產安全和效率的重要因素。工業用的電動機功率大，而且通常是直接啟動的，在電機啟動的瞬間會產生很大的啟動電流，啟動電流遠大于電機的額定電流，會影響電機的使用壽命，也會讓電源電壓出現較大的波動。利用變頻調速技術，可以更好的控制電機的啟動電源頻率，讓電機的轉速在一個穩定的區間內，保證了電機設備的穩定運行。變頻調速技術的不斷完善，其應用范圍越來越廣泛，自動化水平也得到了大幅的提高。對于生產企業來說，電氣自動化設備的能源消耗會提高其生產成本，因為設備的運行會增加線路損耗，就會降低有效電能，在這個過程中，能源就被消耗掉了。變頻調速技術可以根據電機設備的運行情況，補償功率因數，很好的降低能源消耗。變頻調速技術中的轉矩比較器和磁通比較器是其主要的組成部分，它們的主要任務是對數據采集模塊采集到的設備運行的數據參數進行高頻率的對比，通過快速對比，對控制目標的運行狀態進行全方位監控，根據實際生產需要，及時的調整控制目標的運行狀態，確保控制目標在最優狀態下運行。

2基于工業電氣自動化控制中變頻調速技術分析

2.1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。

2.2在數控機床運行方面的應用

數控機床運行當中，變頻調速技術的應用是節約資源及能源使用量的有效途徑。通常數控機床運行中，電能的消耗量較大，高能耗會限制機床應用效率的提升。在數控機床運行中應用變頻調速技術之后，可對傳統的工頻控制方式進行轉變，可將機床齒輪主軸速度控制在相應范圍之內，可在不影響機床運行的基礎上更加準確與科學的完成機床的養護與維修。除了能夠降低數控機床運行中的能源及資源消耗之外，變頻調速技術的應用還可有效節約工業運營成本，實現更加高效的機床工作，應用效果十分顯著。此外，在數控機床中應用變頻調速控制技術之后，可進一步優化數控機床的結構性能，可節約金屬耗材的應用量。

2.3在等速區間超速控制保護方面的應用

工業生產中電機拉動設備應用率較高，且此設備需于等速區間運行，在此區間中應用變頻調速技術可強化對等速區間超速控制的保障效果，可在出現過載運行或超速運行時及時做出警示，可在監控設備的輔助下實現對電氣設備運行的有效監督與控制。通常而言，電機拉動設備運行時，應將運作速率控制在設備運作既定設備的15%以下，否則可能會導致變頻系統設備出現低效運行現象。在變頻調速技術的應用下，在電機拉動設備運作速度超出限定時，會對系統的安全回路進行隔離，并啟動緊急制動裝置，從而下調設備的運行速率，并在發現過載現象出現后發出警報。速度控制是保障變頻系統安全運行，避免其速度超限或出現過載問題的重要舉措。控制保護過程中，第一要將速度控制在合理范圍內，一旦超速便立即發出警報。第二應確保以正常速度運行時系統可具備良好的穩定性，可于系統異常情況發生時第一時間給予報警提示。

2.4脈沖優化選擇器中的應用

變頻調速技術在脈沖優化選擇器中的應用主要是根據集成的IC對數據進行分析求解，然后針對OFDM部署信號源制定相應的設計方案;同時也可以編寫五個控制模塊的精簡行來完成各個控制模塊的相應功能。但要注意，該方式很容易出現電解電容體積過于離散，導致工作電壓不一樣的情況。這種情況發生后，會危及整個系統的合理運行。此時就需要采取對策來緩解，最有效的方法是在電容旁邊串聯一個阻值相同的均壓電阻。為了更好地保證整個系統的可靠運行，通常會抑制浪涌電壓，以確保在電源電路運行時逆變電路不會被燒毀。

2.5發電系統中的應用

工業電氣自動化控制系統在運行過程中對能源有著較高要求，單純地依靠外接電源供應，難以保證供電質量，還會造成資源上的浪費，不利于企業經濟效益的提升。因此，很多企業都會設置獨立的發電系統，為電氣自動化系統及設備提供充足的電能供應，但因發電系統的復雜性較強，在實際應用中，容易出現電流輸出與實際需求不符的現象，這就會導致設備因電壓供應不穩而出現短路、斷路等故障問題，對整個系統帶來影響。設備系統運行使用變頻調速技術后，首先，上述存在的問題能得到很好的約束和控制，加大工業電氣自動化控制系統的運行安全系數，改進工業生產效率，促進企業的健康發展。其次，變頻調速技術的科學應用，做到了電力資源的科學劃分，加大資源利用率，在保證電氣自動化系統安全穩定運行的基礎上，達到資源和能源節約目標，推動企業的環保發展。再者，有關變頻調速技術的應用配件，成本相對比較低廉，電氣自動化控制生產過程中能夠有效縮減成本，增加經濟收益。同時，通過該技術在發電系統中的合理應用，還能增強系統發電過程中的穩定性。

結語

經濟增長及科技發展推動了工業生產行業的發展，并且生產中應用了大量先進的技術手段，利用自動化系統控制工業電氣設備得以實現。利用變頻調速技術可以在自動化控制過程中，更好的對電氣設備進行保護，同時，也讓能源消耗大幅下降。傳統的工業電氣控制系統具有資金、人力及物力損耗量較大的弊端，且環境污染破壞程度較高。因而需要應用經濟性更佳、通用性更強、優化性更好的變頻調速技術，以彌補傳統工業電氣控制系統的缺陷與不足，從而保障工業電氣設備的穩定運行、實現工業生產的高效化開展。

參考文獻

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