變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用分析

魏振陽

摘要：電氣自動化控制是立足于信息技術(shù)的研發(fā)探究的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對自動化技術(shù)的應(yīng)用。社會科學(xué)的進步發(fā)展，工業(yè)電氣自動化控制也在此過程中日趨完善，在電氣工程及其自動化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的管控下，企業(yè)自身技術(shù)水平也在相應(yīng)提升。基于此，本文通過對現(xiàn)階段變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的具體情況、技術(shù)領(lǐng)域的分類、技術(shù)應(yīng)用的范圍進行闡述，以此來分析和研究如何更好地將變頻調(diào)速技術(shù)與工業(yè)電氣自動化控制結(jié)合在一起，并在此基礎(chǔ)上，對其發(fā)揮的作用做簡要概述，其目的在于為當(dāng)前工業(yè)電氣自動化的良性發(fā)展提供有效的借鑒。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù);工業(yè)電氣自動化;技術(shù)分析

1在工業(yè)電氣自動化控制中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的必要性

1.1確保電氣設(shè)備安全運行

電氣設(shè)備的安全操作是保障企業(yè)生產(chǎn)、作業(yè)過程中安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，這就要求設(shè)備管理人員擔(dān)負(fù)起看管設(shè)備的責(zé)任，主要針對電氣設(shè)備安全穩(wěn)定的操作進行合理的規(guī)劃及有效的管理。但是，由于電氣設(shè)備在運行的過程中會出現(xiàn)很多不確定的因素，若不對其加以管控，很容易造成安全事故。現(xiàn)階段，為了進一步促進電氣設(shè)備穩(wěn)定運行，在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要大力推廣并使用工業(yè)電氣自動化控制相關(guān)的設(shè)備，對設(shè)備的運行狀況進行自動化的監(jiān)測。在工業(yè)電氣自動化控制技術(shù)系統(tǒng)中最重要的部分是變頻調(diào)速技術(shù)，該技術(shù)可以根據(jù)設(shè)備的運行狀況自動調(diào)整。為了確保電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行，需要控制設(shè)備根據(jù)其具體的運行狀況進行監(jiān)測及管控。

1.2深化工業(yè)電氣自動化控制效果

對變頻調(diào)速技術(shù)進行改善，不但能進一步完善工業(yè)電氣自動化的控制能力，還能促使工業(yè)電氣自動化控制技術(shù)向前發(fā)展。如今，由于變頻調(diào)速技術(shù)的不斷完善，設(shè)備操作人員可以根據(jù)變頻調(diào)速技術(shù)相應(yīng)的功能對工業(yè)生產(chǎn)過程進行全方位的監(jiān)控管理，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的問題，以此保障設(shè)備安全穩(wěn)定地運行。最重要的是，使用變頻調(diào)速技術(shù)能夠極大地降低電氣設(shè)備對能源的損耗，以此達到節(jié)能減排的目的，值得大范圍推廣應(yīng)用。

2變頻調(diào)速技術(shù)的特征

2.1優(yōu)勢

（1）在正常情況下，電機運行時，設(shè)備內(nèi)部的電流會在短時間內(nèi)迅速增加，因此會出現(xiàn)電流增大的情況。這種電流瞬間增大的現(xiàn)象會對設(shè)備內(nèi)部的元件造成一定的影響，在大功率設(shè)備工作中，其電流整體增大，就可能會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)燒毀的問題。因此，在針對大功率設(shè)備運行中，使用變頻調(diào)速技術(shù)，可以有效的避免此類現(xiàn)象。變頻調(diào)速技術(shù)可以控制設(shè)備啟動時的瞬間功率，以有效保障設(shè)備內(nèi)部的合理運作;

（2）電機調(diào)速性能好。就變頻調(diào)速設(shè)備的適用范圍以及動態(tài)響應(yīng)而言，變頻調(diào)速技術(shù)擁有極高的優(yōu)勢。因此，在電機應(yīng)用領(lǐng)域中，通過變頻調(diào)速技術(shù)，可以將電機調(diào)速性能應(yīng)用至消防泵等領(lǐng)域，使其發(fā)揮自身的價值;能源把控精準(zhǔn)嚴(yán)格。變頻調(diào)速技術(shù)可以進行轉(zhuǎn)速，并在轉(zhuǎn)速過程中進行科學(xué)管控，保證生產(chǎn)效率降低，避免電能損耗。

（3）其適應(yīng)性極強。變頻調(diào)速技術(shù)以直流的母線為主，因此，在運行時，可以以相關(guān)設(shè)備的母線為基準(zhǔn)。通過母線電流，使母線可以適應(yīng)電壓。通過集中的電位模式，緩解母線電壓的壓力，并解決電壓變化所帶來的相關(guān)風(fēng)險。

2.2缺點

（1）諧波。對諧波進行分析，諧波是相關(guān)設(shè)備在使用過程中的一種現(xiàn)象。在機械運行時，機械內(nèi)部可以運用這種技術(shù)。因此，有可能導(dǎo)致變頻過程中出現(xiàn)波形畸變的情況。如果無法有效控制，諧波有可能會導(dǎo)致變頻過程出現(xiàn)不可控問題，在相關(guān)的諧波作用影響下，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及電波傳輸受到了阻礙。導(dǎo)致整體電位供應(yīng)較不平衡，阻礙設(shè)備的發(fā)展以及設(shè)備的平穩(wěn)運行。在后續(xù)改善調(diào)整中，避免零線問題。雖然可以通過技術(shù)進行一定程度的優(yōu)化，但仍需要人員進行全面充實。

（2）設(shè)備成本較高。就變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用進行分析，其需要專業(yè)性的技術(shù)支撐。但變頻技術(shù)在使用中，變頻技術(shù)自身的耐壓性較低。因此，在后期工程調(diào)整中，有可能通過升壓以及降壓的問題，對設(shè)備的內(nèi)部零件產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊性，增加整個設(shè)備的振動頻率。針對于設(shè)備在使用中的問題分析，可以考慮到設(shè)備在使用中有可能會造成的損耗，必須增加零件的使用壽命以及自然使用生命周期。避免因設(shè)備問題導(dǎo)致維修經(jīng)費支出，影響整體使用。

3變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用情況分析

3.1變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

第一，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)電氣自動化控制器中，對于電機啟動造成的沖擊較小，部分大功率的電動機在開始啟動的時候，產(chǎn)生的電流過大，對于電動機的使用年限會造成影響，并且過大的電流還會對電網(wǎng)造成強烈的沖擊，造成電網(wǎng)電壓瞬間波動，對于處在同一電網(wǎng)當(dāng)中的另外一些負(fù)荷設(shè)備的正常工作帶來影響。

第二，變頻調(diào)速技術(shù)在調(diào)速方面具有較寬的范圍，調(diào)小，其輸出范圍主要固定在0Hz到幾百Hz的輸出頻率，各種電機應(yīng)用場合的調(diào)速都能與其線性度產(chǎn)生和諧性，如機床、生活水泵還有提升機等，這些設(shè)備的調(diào)速速度還有精度要求能夠與變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)生較好的效果。

3.2變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用缺陷

第一，將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)電氣自動化控制中，在產(chǎn)生較大優(yōu)勢功能的同時也會帶來一些負(fù)面的影響。變頻器的輸入側(cè)所采用的技術(shù)一般是普通的移相整流技術(shù)，當(dāng)其處于較低頻率的狀態(tài)的時候，會造成較大的波形畸變，給電網(wǎng)帶來諧波污染，特別是如果電磁隔離設(shè)備不足的情況下，對電源波形的影響將會升級不過隨著技術(shù)的不斷更新創(chuàng)新，在當(dāng)前工業(yè)電氣自動化行業(yè)中，一些企業(yè)廠家在變頻器的內(nèi)部設(shè)置輸入以及輸出的濾波器，它能夠有效解決諧波情況的出現(xiàn)。

第二，當(dāng)前變頻調(diào)速技術(shù)所應(yīng)用到的設(shè)備和功率器件，很難在大于10kV等級的情況下正常工作。因此，如果需要對高電壓以及大容量變頻調(diào)速的時候，要事先運用變壓器來對電源進行降壓，之后調(diào)頻，最后還要再次升壓。

結(jié)束語

有效使用變頻調(diào)速技術(shù)，在提升工業(yè)電氣設(shè)備自動化的同時，使設(shè)備的運行效率和穩(wěn)定性得以增強，同時推進了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的整體發(fā)展，打造了低碳經(jīng)濟設(shè)備的可持續(xù)發(fā)展道路。對此，需要切實提升變頻調(diào)速技術(shù)水平，減少電氣設(shè)備實際消耗，提升生產(chǎn)效率，切實增強企業(yè)的社會核心競爭力。

參考文獻

[1]聶萬芬.變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用分析[J].內(nèi)燃機與配件，2020（24）：224-225