PLC變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用研究

毛升

摘 要：一方面，電氣自動化設備在我國有著非常廣泛的應用市場，在促進社會經濟發展和提高企業經濟效益方面發揮著重要作用，具有良好的應用前景；另一方面，節能技術是當前科技領域的“香餑餑”，不僅受到了國家和企業的高度重視，而且還受到了社會民眾的廣泛關注。這是因為，不論是電氣自動化設備還是節能技術，都與國家發展、企業增效和社會民眾的切身利益息息相關，唯其如此，所以，研究PLC變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用，是一件很有現實意義的工作。文章介紹了PLC變頻節能技術的特征及其節能原理，例舉了PLC變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用現況。

關鍵詞：PLC變頻節能技術；特征；原理；電氣自動化設備；應用示例

當今社會，可持續發展理念已經深入人心，而要實現可持續發展，就必須要遵循節能降耗的發展原則，就必須要走節能降耗的發展道路，與此同時，企業作為市場經濟的主體，在做好節能降耗的前提下，為了創造經濟效益、保持競爭優勢，還必須要致力于生產效率的不斷提高，故而加強對電氣自動化設備應用的研究，也同樣成為了企業在當今社會環境下生存發展下去的必由之路，而這也恰恰是對PLC變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用情況進行研究之所以會受到國家、企業和社會民眾高度重視的道理所在。

一、PLC變頻節能技術的特征

首先，PLC技術所具有的控制特征是，可以通過對設備運行參數的調節，來對設備的運行狀況進行控制，以保證設備的安全穩定運行。PLC技術可以分為兩大類，第一類是智能計算，PLC技術經過多年的研究、發展、并與現代信息技術相結合后，被賦予了精確高效的運算功能，在使用的時候，可以根據電氣自動化設備的工作特性和需要，設定好參數，然后利用 PLC技術對電氣自動化設備進行控制；第二類是操作控制，利用計算機技術對電子設備運行進行計算，如果數據不正常，則表示設備有故障，這時就可以利用PLC技術設置的控制程序，對設備進行相應的控制，從而實現對電氣自動化設備運行參數的調節，使設備達到正常工作指標的要求。

其次，就變頻技術的節能特征來看，它的作用就是通過控制和調整電氣自動化設備的工作電流來達到節能的目的，由于不需要依靠額外能量，因此除了節能外，還具有環保的功效，而且，由變頻器、逆變器等器件組成的控制電路，在實際操作中的轉換也都是很順暢的，并不會給操作電氣自動化設備帶來不便的影響。

二、變頻調速的節能原理

變頻調速節能原理主要是基于對電機供電頻率的改變來實現的。當變頻器的頻率降低時，電機的轉速也會相應降低，這樣就可以使電機的能耗降低下來。并且，這種節能效果還與轉速的降低程度成立方關系，即轉速降低越多，節能效果越顯著。此外，變頻調速還能通過優化電機的轉矩特性來提高效率，減少電機啟停時的能耗，從而又可以進一步提高節能的效果。進入信息化時代后，隨著工業企業間競爭的加劇，利用變頻調速技術來實現節能的做法，在電氣自動化設備中獲得了廣泛應用市場，企業在具體應用中可以根據實際需要來對轉速進行調整，既可以保障生產的需要，又可以滿足節能的需要。例如，采用變頻器進行電機調速，通過改變電源頻率來實現變頻調速，這樣就能夠將電機運行的效率提升，利用變頻器還可以進行直接控制調速，其運行過程與傳統手動、半自動方式相比，節約了很多電能，同時，由于利用變頻器可以實現無級變頻技術，因此在實際操作過程中，可以根據實際需求選擇合適的調速范圍。近年來，現代工業領域對于設備節能環保要求越來越高，在設備控制當中采用變頻器既實現了無級調速，又滿足了節能的要求，又提高了電氣自動化設備的使用效率，可謂一舉多得。再比如，將變頻調速用于直流電機，具有無噪音、無機械沖擊、壽命長、可靠性高的特點，不但節約了對能源的消耗，還降低了噪聲污染，從采用異步電機變頻功能與直接調節速度進行調速的比較可以看出，在能源節約上的貢獻還是非常可觀的。由于變頻技術能夠有效降低電能損耗以及提高設備的運行效率，因此通過使用變頻技術來實現控制時會減少設備能量損失和降低環境污染等，所以，應用變頻控制技術不僅實現了節能降耗的目的，而且還為企業帶來了更高收益。

這里需要強調的是，在電氣自動化設備中，一般都是以異步電動機作為主要設備，具有轉速穩定、功率損耗小、啟動速度快、制動效率高等特點，但是異步電動機的體積龐大，在實際使用過程中存在著很多弊端，這也使得在對它進行節能改造的時候會遇到一定的困難，為了解決這些問題，還必須對變頻技術進行創新，對PLC的應用，讓這個問題得到了較好地解決。利用PLC可以對電動機內部的磁路和電路設計以及電磁計算方法等進行優化，從而保證變頻裝置可以準確地對電動機進行磁路調整并且不會產生多余能量，并且，由于變頻裝置采用了先進的PLC控制技術，所以在設備運行過程中做到了對它的高效控制、精確調節和靈活調整。

三、PLC變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用示例

示例1：在空調系統中的應用。空調系統不論是在生活建筑物中，還是在工業生產中，都被廣泛應用，基本上就是標配。在整體空調系統當中包含大量的電氣自動化設備，因此，空調系統對能源量的消耗也是非常大的。將PLC變頻節能技術應用于空調系統當中，可以使電動二通閥對水系統的末端裝置進行調節，調整流量，而其中的冷水主管道與熱水主管道都是獨立設置的，冷水與熱水并不流經同一管道進入，這就實現了對能源消耗量的有效控制，與此同時，還可以在空調系統中安裝智能軟件，以此實現對空調水泵電壓的合理調節，并在通風系統中設計風機盤管系統與新風系統，在滿足空調通風系統制冷制熱功能要求的同時，還能降低整體能耗。

示例2：在電梯系統中的應用。電梯是電氣自動化設備中的重要成員，是人們上下班及單位貨運的主要工具，使用頻率非常高，因此，在現代社會李，在高樓大廈等建筑物里，電梯是不可或缺的重要交通設備。電梯的作用是比較多的，比如具備空調、通風、排水等功能，必須要有足夠的能量供應才能確保電梯設備的正常工作，正是因為如此，所以研究電梯節能也很具有實用價值。將PLC變頻節能技術應用于電梯系統中，可以使牽引機拖動載荷所引起的吊箱質量發生改變，實現對電梯動量的合理調整，比如，當電梯開始工作后，負荷會隨著時間的推移而改變，這時電機的功率和電流都會隨著時間的推移而增加，這時如果采用PLC變頻節能技術，就可以使電梯的動態損失值與固定損失值保持一致，從而在保證電梯正常工作的同時，達到了節能的要求。

四、結束語

在現代社會工業生產中，自動化與節能，是所有企業都必須具備的生存要素，也是必須不斷探索的研究對象。這是因為，在現代社會經濟發展進程中，節能降耗一直都是人們關注的焦點問題。電氣自動化設備由于有著廣泛的應用市場，因此對能源的消耗是非常大的，而如果將PLC變頻節能技術應用于電氣自動化設備之中，則可以實現對電氣自動化設備能源消耗量的合理控制，進而達到為企業節能降耗、增產節資的目的。由此可見，將PLC變頻節能技術應用于電氣自動化設備中，其意義除了體現在提高設備運轉效率、提升企業經濟效益、實現節能降耗外，對企業實現高質量、可持續發展，也具有積極的作用和深遠的影響。

參考文獻：

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