工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的整合應用分析

南寶能

摘要：針對工業(yè)電氣自動化控制過程中變頻調(diào)速技術的應用，首先分析其技術的重要作用，明確其對于工業(yè)發(fā)展的重要意義，其次闡述變頻調(diào)速技術的特點，為其實際應用奠定基礎，最后從三個方面闡述工業(yè)電氣自動化控制過程和變頻調(diào)速技術的整合應用，以此推動我國工業(yè)發(fā)展。

關鍵詞：工業(yè)電氣;自動化控制;自動化控制技術;變頻調(diào)速技術

1變頻調(diào)速技術原理

變頻技術相對比較復雜，依托磁極對數(shù)、電機轉速、電源等各設備間的關系，對其進行定義。處于工作狀態(tài)下的電動機，依托程序編寫，對其轉速、電源等各指標進行控制，使工作頻率發(fā)生改變，科學控制電機轉速。其中，變頻調(diào)速技術主要構成元素有自適應電機模型、脈沖優(yōu)化選擇器、比較器。其中，自適應電機模型作用在于控制電動機工作電壓、電流等，通過這種方式，對電機工作性質(zhì)加以識別，對電機轉速進行控制。脈沖優(yōu)化選擇器則是在電機工作范圍已知時，把相關工作信號確定下來，并在工作狀態(tài)下，適當緩沖脈沖信號，確保各功能模塊保持正常工作。比較器模型則把轉矩與磁通功能數(shù)值和常規(guī)工作狀態(tài)進行比較。通常情況下，單次比較頻率以 20s 為宜，依據(jù)結果，對調(diào)節(jié)器輸出、磁場轉變等相關情況進行準確判斷，確保電氣設備達到良好的變頻調(diào)速效果。

2運用變頻調(diào)控技術的重要性分析

（1）推動自動化控制技術的不斷發(fā)展。變頻調(diào)速技術是目前電氣自動化控制領域應用最為廣泛的一種先進技術，可以有效提升自動化技術水平。現(xiàn)如今我國技術的研發(fā)與應用越來越深入，變頻調(diào)速技術的性能得到完善[1]。鑒于此，變頻調(diào)速技術在工業(yè)領域得到廣泛應用，不僅能夠支持工業(yè)生產(chǎn)，同時還推動了自動化控制技術發(fā)展。（2）促進變頻調(diào)控技術的推廣應用。變頻調(diào)控技術是以 V/F、直接轉矩控制（DTC）等為基礎的自動化控制技術，在我國工業(yè)領域得到廣泛應用。因為該技術在工業(yè)機器人、加工、傳輸?shù)确矫嬗蟹浅：玫膽眯Ч梢燥@著提升設備運行效率，所以得到工作人員的青睞，成為目前我國工業(yè)領域最為常用的技術之一，對于今后變頻調(diào)控技術的推廣與應用有重要意義。

3工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的整合應用

3.1 礦井指示器保護中的應用

礦井下的電氣提升設備在正常情況下，為確保工作狀態(tài)的穩(wěn)定需要采用多重保護機制。電氣提升設備的深度指示器功能對于系統(tǒng)的正常工作至關重要，在電氣提升設備運行過程中，一旦發(fā)生功能失效的情況，會直接影響整個設備系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，致使設備無法正常工作。而變頻調(diào)速設備可以對深度指示器起到檢測的作用，相關操作人員首先將電機開啟到工作狀態(tài)中，與此同時，做好周期內(nèi)編碼脈沖的疊加處理工作，然后記錄并比較編碼器與比較器的脈沖數(shù)值，最后根據(jù)比較結果來判斷整個電氣提升設備是否處在正常運行的工作狀態(tài)中，如果前后數(shù)據(jù)沒有發(fā)生改變，那么深度指示器就存在出現(xiàn)異常的情況，從而導致為設備留下隱患的可能。

3.2等速區(qū)間的超速控制保護

電機拉動設備一般情況下是在等速區(qū)間運行，且被工業(yè)電氣企業(yè)廣泛應用。變頻調(diào)速技術的使用則可以有效地對設備系統(tǒng)的異常情況包括過載和超速等現(xiàn)象進行預警通報。作為提升設備運行速度的監(jiān)控依據(jù)，其正常工作速率應當確保不高于系統(tǒng)運行既定速率的百分之十五，如果速率顯示超過既定速率，那么變頻調(diào)速系統(tǒng)的運行速度會直線緩慢，并且隔開設備的安全回路架構，與此同時，采用緊急制動設備，以此來達到減少系統(tǒng)設備運行速度、進行預警控制的目的。工業(yè)電氣企業(yè)相關操作人員為了有效的控制系統(tǒng)設備運行時區(qū)間的超速或者過載行為，應在注意控制電機拉動設備運行過程中時刻注意速率的大小，為此，可將調(diào)速控制保護分成兩個步驟，首先，速度不能超過設備既定速率的 10%; 其次，在電機拉動設備正常運行的情況下，確保系統(tǒng)整體工作處于正常狀態(tài)，保持系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3.3減速區(qū)段低速控制保護

在變頻調(diào)速技術應用過程中，減速區(qū)間控制也非常關鍵，能夠使設備穩(wěn)定控制得到明顯提升。倘若系統(tǒng)減速至設備限定位置，需要立刻采取相關控制保護措施。同步使用變頻設備和 PLC 設備，將二者結合起來，對速度實施監(jiān)控，完成取樣工作。還要多次核對數(shù)據(jù)值、安全設定值這兩項指標，確保在減速區(qū)段系統(tǒng)不會出現(xiàn)問題、漏洞[2]。倘若速度超出這個范圍，向系統(tǒng)中心發(fā)出安全警告，繼而對設備運行過程進行實時控制，確保達到良好的系統(tǒng)減速控制調(diào)節(jié)效果。

3.4變頻器節(jié)能應用

工業(yè)生產(chǎn)最為核心的目標在于實現(xiàn)經(jīng)濟與社會利益最大化，通過工業(yè)自動化生產(chǎn)為社會發(fā)展提供源源不斷的動力。然而，工業(yè)生產(chǎn)期間經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，限制工業(yè)生產(chǎn)目標的實現(xiàn)。其中最為嚴峻的問題，便是生產(chǎn)期間投入高、收入低。鑒于此，為了減少工業(yè)生產(chǎn)期間花費的成本與能源，通過電氣自動化控制實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，必須要應用變頻調(diào)速技術。一般來說，變頻器是可以保證生產(chǎn)車間的高效運行、安全生產(chǎn)，使用變頻調(diào)速技術，可以最大程度提高變頻器、電機的運行穩(wěn)定性。除此之外，變頻器、電動機運行期間所承受的電壓負荷比較高，若為了保證變頻器變頻調(diào)速始終處于正常的范圍內(nèi)，發(fā)揮出其最大的效用，要利用變頻調(diào)速技術合理分析電路配置，獲得最佳的電動機運行效果。另外，電氣自動化控制當中所涉及到的功能、系統(tǒng)編程必須要保持一致，只有如此才能夠真正提升工業(yè)電氣自動化控制效率以及質(zhì)量。

3.5深度指示器保護失效

工業(yè)電氣自動化控制的有關設備是生產(chǎn)效率與有效性的重要前提，只有保證設備性能，才能夠實現(xiàn)有效運行。為此，有關人員需要加強對工業(yè)設備保護的重視，定期做好設備的維護工作。一般在工業(yè)電氣自動化控制設備設施保護期間，首先要整理、分析設備運行時的諸多參數(shù)，保證其合理設置。對于工業(yè)電氣生產(chǎn)設備，深度指示器是其中應用比較常見的設備，若深度指示器在運行期間出現(xiàn)故障，便會對其他保護裝置的正常運行造成影響，限制其保護作用的發(fā)揮。

為了將這一問題及時解決，需要從深度指示器開發(fā)、設計兩個環(huán)節(jié)入手，增設失效保護裝置，如此一來便可以確保深度指示器有效運行。那么在安裝失效保護裝置的過程中，便會運用到變頻調(diào)速技術，當電機處于正常運行狀態(tài)下，采集編碼器獲得的所有脈沖數(shù)信號，并且將其整理。分析數(shù)據(jù)之后，如果沒有發(fā)現(xiàn)任何變化，證明深度指示器運行狀態(tài)不正常，對于保護效力的發(fā)揮非常不利。若確定深度指示器不能繼續(xù)發(fā)揮保護效用，工作人員便要對與之有關的設備進行檢查，確定其是否已經(jīng)進入到爬行區(qū)當中。如果確定處于爬行區(qū)，這時深度指示器會傳遞信號，隨后做好后續(xù)的一些處理;若確定其沒有進入爬行區(qū)，這時相關設備會緊急制動，并發(fā)出預警，及時通知相關人員進行處理。

結束語

綜上所述，工業(yè)電氣是推動我國經(jīng)濟發(fā)展的重要組成因素，它能提高工業(yè)電氣企業(yè)生產(chǎn)工作效率的同時，還能減少企業(yè)成本。自動化控制中的變頻調(diào)速技術不僅能幫助企業(yè)在進行工業(yè)生產(chǎn)相關工作時提高安全高效性，確保操作穩(wěn)定性，還可以降低能耗與污染，節(jié)省人力物力財力等各方面的成本，從一定程度上承擔工業(yè)電氣行業(yè)企業(yè)需要承擔的社會責任。工業(yè)電氣使用的電動機在進行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，由于正反向工作頻繁地、長時間地切換，極易導致電動機處在超負荷狀態(tài)中。而變頻調(diào)速技術可確保工業(yè)電氣電動機系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。因此，自動化控制中變頻調(diào)速技術對于工業(yè)電氣發(fā)展具有重大意義。

參考文獻

[1]付連江.變頻調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的運用探究[J].化工管理，2017（05）：87.

[2]李仕菊.變頻調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的運用探究[J].科技創(chuàng)新與應用，2017（04）：144.