變頻調速技術在電氣自動化控制中的運用探究

王寶利

摘 要：本文主要以變頻調速技術在電氣自動化控制中的運用探究為切入點展開論述，結合當下變頻調速在工業電氣自動化控制中的重要性為主要依據，從自適應電機模型模塊的應用、脈沖優化選擇器的應用機制、轉矩與磁通比較器的作用與研究這3個方面展開深入探索與研究，主要目的在于加大對變頻調速技術在電氣自動化控制中運用的探究力度，從而保證變頻調速技術在電氣自動化控制中的應用效率，為提升電氣自動化水平奠定堅實基礎。

關鍵詞：變頻調速 工業電器自動化 控制運用

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0003-02

由于科技的不斷創新，在我國的工業生產中，需要應用新興節能的技術，來降低我國環境污染、能源緊缺的問題，當前節能減耗已經成為了我國各個行業高度重視的問題，而在工業中融入自動化設備，可以切實增加工業生產效率。變頻技術具有較強的調頻性，并且節能效果比較好等優勢，此技術的合理利用可以使工業電氣自動化的需求得以全面滿足，通過實踐證明，此技術的應用取得較佳的應用效果，為工業生產節省了大量能源，還保障工業生產質量與效率。

1 闡述變頻調速技術

變頻調控技術的應用原理是通過電源的輸入頻率與電機轉速之間的正比實現的。在對電機控制時，若想改變電機的轉速，通過改變電源的輸出頻率即可。變頻器主要是基于上述原理展開設計的，此技術最早出現在20世紀末，外國學者所提出的控制理論，利用此理論切實解決了交流電機的耦合問題，另外，依據直流條件下的調速原理來完成矢量變換，使得交流調速能力有了顯著提升。當此理論提出之后，有關學者對其展開了優化，一個國外學者在對電壓逆變器展開研究時，對定子磁力鏈與轉子磁力鏈展開了角度控制，能夠有效的控制兩鏈間的夾角，進而實現對電動機轉矩的直接控制。當前，對變頻調速技術的研究現狀，此技術的控制效果要高于直流調速，它的可靠性也在逐步增長，在諸多領域都在應用此種技術，比如工業系統與計算機控制等，且還具有較強的實用性，所以，很多領域的直流調速技術慢慢的被變頻調速取替掉，對變頻調速技術的深入研究，可以使變頻調速技術在實際應用上更加安全有效，已然成為了未來電氣自動化發展的主要趨勢。

變頻調速技術不僅造價低廉，且生產效率較高。因為一直以來的優化與創新，使得當前的變頻調速器的構件皆是通過高效率的施工工藝制造出的，在其中融入新興技術，會使諸多工業領域的需求得以滿足，由于變頻調速器的產生，使其在生產制造中實現通用性優勢，規避不同領域、地區等利用不同變頻設備的繁雜問題，同時使變頻調速技術的推廣性有所提高。當前，市場中最為常見的變頻調速器依然在不斷創新與優化。基于獨立式為例，它能夠切實實現逆變單元與整理單元的一體化安置，使得設備應用的便利性得以提升，因此它在電氣自動化控制上實現大范圍應用。

2 在工業電氣自動化控制中變頻調速技術的重要性

因為電氣自動化技術的應用效率的提升，使得其成為了我國工業領域比較關鍵的技術之一。目前，電氣自動化技術應用范圍比較廣，出現頻率最多的有互聯網技術、機電技術、信息技術以及計算機技術等。我國工業在發展中會涉及到此技術的領域比較多，它在高新技術領域內具有不可或缺的地位。因為電力自動化所要展開控制的目標是保障電氣設備自動化運作，這便要求了工業的電氣自動化需同變頻調速技術切實融和，同時在利用變頻技術完成電氣自動化節能過程中，還應切實依據實際運轉狀況來展開對應的變頻條件技術的利用與研發，從而使電氣自動化控制效率得以提高，推動工業電氣自動化得以全面展開，為我國工業生產效率提升奠定堅實基礎。變頻調速在工業電氣自動化控制中具有在舉足輕重的作用，它是確保電力自動化工作水平與效率的基礎，也是關鍵。

比如：我國某D企業在生產制造過程中，因諸多因素所影響，致使生產效率低下，無法滿足社會以及國民的實質性需求。變頻調速是通過改變供給電動機的供電頻率，來改變電機的轉速，從而改變負載的轉速的。我們知道，電機的轉速：n=50f（1-S）/P，其中f為供電頻率，P為電機的極對數，S為滑差。因此，改變f可以改變電機的轉速的，基于此來使D企業獲取更多的經濟效益。為了推動我國經濟發展，在電氣自動化控制中的運用變頻調速技術，主要目的為了增強電氣自動化的控制力度，該技術的融合，徹底的改變了生產效率低下、質量不佳等問題，不僅保障了該企業的經濟效益，還使得社會與國家的發展得到了滿足。

3 在工業電氣自動化控制中變頻調速技術的應用研究

3.1 應用自適應電機模型模塊

自適應電動機模型在變頻中占據的地位是十分重要的，此模塊在工業生產中利用的比較廣泛，其主要功能是對電機的輸入電壓與輸入電流展開檢測，確保電機參數能夠符合電源輸出的實質性需求。只有保障基本要求滿足以后，才會使電機的控制效果真正的發揮出。另外，電機在轉矩時，可以采用自適應電動機模型來對其展開直接控制，此模塊在展開控制轉矩工作的同時，需要實現對電動機調速功能的控制。常規情況下，在電氣自動化控制系統內，在對轉速進行控制時，需要將變頻調速技術的精確度控制在0.5%以上，若是精度高出0.5%時，為了實現對電機轉速的有效控制，應該利用閉環反饋的回路來實現對其展開的反饋控制，以此來保證電機的轉速得以有效控制。

3.2 應用脈沖優化選擇器

在實際設計過程中，需要選用適合且最佳的控制芯片，當基本工作完成以后，需要對其布設對應的信號源，然后對電路模塊展開編寫工作，從而實現其性能的目的，主要包含了星座映射、緩沖模塊、插入循環前綴、數模轉換以及FFT功能。不同的模塊自然是存在不同的性能，當信號源展開仿真試驗時，務必要完成以上基礎工作才能去完成信號源，在展開實際工作之前皆需要展開仿真試驗工作，進行試驗的主要目的是為了確保上述工作的穩固性與可靠性。因為整流電路在實際應用中時常會出現短路的問題，為了防范此現象頻繁出現，需要采用對應的規避手段，來避免在電路中浪涌電流，當上述工作實現之后，便可以保障電路整體能夠可靠運行，并且穩固且安全。

3.3 加大對轉矩與磁通比較器的研究力度

磁通比較器與轉矩比較器存在的主要目的是將參考信號同反饋信號展開周期性比較，并且在此以后需要利用滯環調節器將磁場狀態或是轉矩狀態輸出，在輸出的信號中能夠切實探究出轉矩的實際狀態與磁場的實際狀態，從而為后期利用哪種方式展開控制提供有效參考，進而為電氣自動化控制奠定基礎。

4 結語

綜上所述，因為我國經濟水平的上漲，加大了對科學技術的研究力度，使工業生產中出現了新興的調速技術，便是交流變頻技術，它與直流變頻技術相比，具有降低生產能耗的作用，還能保障生產效率與質量，為企業帶來更大的經濟效益。在對調速器展開設計時，需從實際的角度出發，依據所需的生產需求來完善功能，若是有需要還需要展開革新，使變頻調速器的工業電氣自動化系統中的應用效率，為工業生產提供可行依據，從而保證企業在未來發展中開辟新高度。

參考文獻

[1] 鮑杰.變頻調速技術及其在工業電氣自動化控制中的應用探析[J].科技與企業，2015（3）：93.

[2] 羅春芳.變頻調速技術及其在制藥工業電氣自動化控制中的應用[J].企業技術開發，2015，34（11）：49-50.

[3] 豐偉.變頻調速技術及其在工業電氣自動化控制中的應用[A].智能城市與信息化建設國際學術交流研討會論文集V，《智能城市》雜志社、美中期刊學術交流協會[C].2016.

[4] 朱娟娟.芻議工業電氣自動化控制中變頻調速技術的應用[J].企業技術開發，2014，33（27）：60，70.endprint