論工業電氣自動化控制中變頻調速技術的應用

【摘要】變頻調速技術可以實現對電機運行狀態的科學調控，這一方面確保了電機工作運行的安全性和穩定性，另一方面也利于降低電機的運行能耗，對保證生產安全、降低生產成本和提高工業經濟生產效益具有積極效果。本文對變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的應用問題進行了一些有意義的探討，希望對相關工作能夠有所借鑒。

【關鍵詞】工業生產，電氣自動化控制，變頻調速技術

【中圖分類號】TM921.51；TM76 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）34-0281-02

引言

進入21世紀以來，科學技術取得了快速的進步和發展，而這也進一步推動了工業電氣自動化的不斷發展。而在這些推動技術因素中，變頻調速技術發揮了重要的作用，受到了越來越多人的重視。針對當前工業生產中電機耗能較高的問題，大多會采用變頻調速技術，該技術可以轉變電機的工作狀態，在不降低生產效率的同時，也適應了節能降耗的發展，進而起到了提升生產效益的目的。相較于傳統的直流調速方式，變頻調速技術不僅穩定性和實用性更強，而且還有利于節約能源和生產成本，這滿足了工業電氣自動化的控制要求，對推動工業電氣控制發展具有重要意義。本文正是基于這一考慮，對變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的應用問題進行了一些有意義的探討。

一、運用變頻調控技術的重要性分析

1.推動自動化控制技術的不斷發展

對于工業生產來說，電氣自動化是其關鍵核心技術之一，而且在不斷的應用實踐中逐漸趨于成熟。現代化的電氣自動化技術包含的內容和要素眾多，它是一種多學科融合、集成的綜合性技術，既包括相關的機電技術、自動化控制技術，還涉及到計算機技術和信息網絡技術等新興技術領域。隨著電氣自動化技術的發展，新技術正在不斷涌現，這為工業的發展帶來了機遇。變頻調速技術的應用將更好地推動工業電氣自動化技術的發展，它將傳統的電動機電流、電壓與變頻器聯系在了一起，使電機的運轉模式可以按照匹配到的需求進行靈活轉換，這改變了“大馬拉小車”或“小馬拉大車”的弊端，真正意義上實現了工業電氣的自動化。

2.促進變頻調控技術的推廣應用

除了促進工業電氣自動化技術的發展之外，變頻調速技術的運用還能促進變頻調控技術的推廣。由于變頻調速技術可以通過對電源頻率的調節來控制電機運轉，所以就在很大程度上提升了電機運行的穩定性和安全性。當前，變頻調速技術在工業生產中已經取得了廣泛應用，很多企業都借助于對該技術的開發和利用，達成了節約能源和降低成本的目的，同時還確保了生產的安全。正是因為變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的成功應用，我們知道它是一項控制精度高、控制穩定性好以及能源利用率高的技術形式，這對促進整個電氣自動化控制領域的發展也具有積極作用。因此，變頻調速技術在工業電氣自動化控制的應用能有效促進變頻調控技術在更廣泛領域的推廣和應用。

二、變頻調速技術的特征

現實中，變頻調速技術之所以在工業電氣自動化控制中可以得到良好而廣泛的應用，是因為它具有許多獨有特征，這些特征包括：

1.成本低廉，生產效益高

任何技術的發展和應用都不是一蹴而就的，變頻調速技術自然也不例外。事實上，變頻調速技術在取得今天的應用成績之前，也經過了長時間的改進和完善，當前展示出來的是該技術的最佳狀態。因為技術的標準化程度越來越高，再加上新技術、工藝也在不斷進步，這些都導致變頻調速技術在應用成本逐漸降低的同時，控制性能卻不降反升，進而促進了應用效益的綜合提升。

2.變頻調速器具有通用性

上文已經提到，變頻調速技術及其產品的標準化程度越來越高，而標準化程度高就說明了當前的變頻調速器具有較好的通用性，可以滿足不同工業生產領域對變頻調控的技術應用需求，進而也就促進了該技術的推廣和應用。

3.變頻調速器性能優越

就目前而言，市場上已經出現了多種變頻調速器（如圖1所示），但通過對這些產品的分析和實踐應用檢驗來看，它們的性能還沒有達到最優。變頻調速器的性能仍然具有很大的提升空間，這也從側面說明了該技術未來還具有成長潛力，其性能也會變地越來越好。

三、變頻調速技術的具體應用分析

1.深度指示器保護失效

就目前而言，絕大部分工業設備在運行過程中都需要設計相應的保護，而設備的運轉行程就是設計依據。其中，深度指示器所發揮的作用是非常確切的。如果深度指示器工作異常，那么就可能導致設備的多重保護同時失效。所以，在對深度指示器進行設計時，必須對保護失效問題進行充分考慮。在變頻調速技術的作用下，可以采取以下措施：當電機進入啟動狀態時，用編碼器對各個采樣周期內采集到的脈沖信號進行累加，并將采樣前、后的數據進行分析比較。如果發現前、后數據沒有出現變化，那么就可以判定深度指示器已經失效，此時就需要對設備是否進入爬行狀態作進一步的判斷。如果已經判定為進入爬行狀態，則應立即根據預設程序進行相應的處理，同時發出警報信號通知運行人員；反之，則要立即進入安全制動模式，并同時進行報警提示。

2.自動化適應電機模型單元

運用在工業電氣自動化控制中的自適應電機模型單元具有以下功能：通過對電機的電壓、電流等參數的測定，實現對整個電機基本運行狀態的有效識別；因為電機模型單元可以直接和變頻器相連，所以就能實現對轉矩的有效控制；大量的工業生產和應用實踐都證明，電機模型單元可以對工業機電一體化系統的運轉狀態進行精確控制，并且還能依據具體的運行特點實現閉環的轉速控制與優化。

3.變頻器節能應用

進入本世紀以來，世界各國都強化了在節能環保方面的重視，而工業生產一直是能耗大戶，這不僅與節能環保的發展目標相悖，而且還增大了工業經濟生產的成本開支，降低了生產效益。因此，必須做好工業電氣自動化控制系統的節能降耗工作。（下轉288頁）（上接281頁）在這種情況下，加強對變頻調速技術的應用正好適應了這一發展趨勢。因為變頻調速器可以根據對電機運行狀態的檢測來對其運轉進行科學調控，這一方面確保電機工作運行的安全性和穩定性，另一方面也利于降低電機的運行能耗，對解決工業經濟生產中經常存在的“高投入、低產出”問題有積極效果。

參考文獻

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作者簡介：宋曉芳，民族：漢，出生年月：1982.04，性別：女，籍貫：河北保定，最高學歷：大學本科，畢業院校：天津工程師范學院，職稱：中級講師，研究方向：電工電子。