變頻調速技術在電氣自動化控制中的運用

張浩然

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾161000）

在如今電氣自動化控制系統運行過程中，往往要求技術人員掌握先進的技術手段，加強變頻調速技術的有效運用。因為這關系著電氣自動化控制系統運行的穩定性與安全性，同時對于企業生產效益以及環境效益也具有較大的影響。為此，在實際生產階段，有關技術人員應該加強變頻調速技術知識的學習，明確該技術的應用意義，同時還要結合自身經驗與實際情況，合理進行操作與應用，進而滿足工業電氣自動化生產需求，取得較好的應用效果。本文主要針對電氣自動化控制中的變頻調速技術進行以下探討。

1 變頻調速技術

1.1 變頻調速技術研究現狀。變頻調速技術是現代關鍵技術之一，主要利用電源的輸入頻率與電機轉速之間成正比的原理實現對于電機的調控。截至目前，針對該技術已經有不少的研究課題。一般而言，要想改變電機的轉速，就先要改變電源輸出頻率。二十世紀末期，有關技術研究人員基于這種理論展開設計，變頻器由此誕生。而該技術的誕生以及控制理論的應用，為當時學者解決了交流電機的耦合問題。后來又有學者研究直流調速技術，該技術的調速原理為在直流條件下進行矢量變換，以便提高交流調速能力。有研究人員在該技術應用原理基礎上進行了技術優化，主要是在研究電壓逆變器時，一位外國學者加強了定子磁力鏈與轉子磁力鏈的角度控制，使其兩鏈間的夾角被加以控制，從而實現電動機轉矩控制力的提升。現階段，針對變頻調速技術的研究越來越多，經過研究發現，與直流調速技術相比，該技術控制效果更佳，而且可靠性也有所提升。當前在很多領域中都開始應用變頻調速技術，特別在工業系統與計算機控制領域中有較強的實用性。未來變頻調速技術還會被改進與研究，推進電氣自動化領域的發展。

1.2 變頻調速技術的特點。由于變頻調速技術具有較強的應用優勢，在當前各個領域都有較好的應用與發展。具體而言，該技術的主要特點如下：一是造價低廉，生產效率高。這與工藝技術的不斷創新有關，變頻調速器中的很多構件也是經過精密加工制造生產出來的，同時還融入了現代科技技術，所以變頻調速器的功能、性能都有所完善，通過加強該技術的應用，可以進一步提高生產效率，降低生產成本。二是應用范圍廣。因為變頻調速器生產制造過程中具有通用性的優勢，解決不同領域變頻設備之間的繁雜問題，有利于該技術的應用與推廣，在各個領域以及地區都能加以應用。三是便利性較高。結合獨立式的變頻調速器而言，由于其中變頻調速技術的應用，實現了逆變單元和整理單元的一體化，便于加強電氣自動化控制，所以其便利性也有所增強。

2 電氣自動化控制中變頻調速技術的作用

2.1 保證設備的有效運行。目前，我國正在加強電氣自動化控制系統的研究與應用，為保證自動化系統運行的質量，有關技術人員必須明確其中技術的作用。作為其中的關鍵技術之一，變頻調速技術的主要作用為保障設備有效運行。事實上，在工業生產過程中，會使用很多的電氣設備，不同的電氣設備都具有不同的特點，為加強電氣設備的自動化控制，技術人員需要考慮設備運行的質量。這是影響生產質量以及效率的主要影響因素。而變頻調速技術的合理應用正好解決了這類問題，技術人員結合電動機的實際運行狀況，同時利用變頻調速技術可以加強電氣設備的自動化控制，從而保障設備安全穩定運行。另外，有關技術研究人員也能結合實際情況針對該技術進行優化與調整，從而推進生產工作的順利開展。

2.2 提高自動化的技術水平。變頻調速技術在電氣自動化控制中還起著提高自動化技術水平的作用。近幾年，在技術時代背景下，變頻調速技術得到了較好的應用，與此同時，該技術也在不斷改進，以滿足實際技術應用的需要，促進我國現代工業的建設與發展。而通過應用不但更新的變頻調速的技術，電氣自動化技術水平勢必會不斷提高，取得令人滿意的電氣自動化控制效果。除此之外，在應用變頻調速的技術的過程中，電氣自動化控制系統能耗也有所降低，進而達到預期節能減排的要求，響應時代號召。

3 變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的應用

3.1 在電機單元模型中的應用。變頻調速技術在電機單元模型中有著較好的應用，主要體現在以下幾點：首先，由于變頻調速技術的應用，變頻調速系統的作用得以發揮，具體而言，變頻調速系統可以依照電動機電壓、電流等參數進行有效判斷，利用數據采集方式進行電氣自動化裝置運行基本參數的檢測，保證自動化裝置的穩定運行。其次，變頻調速系統數據報送與反饋效率較高，這也源于變頻調速技術的應用。技術人員使用該技術，通過變頻調速系統對數據信息及時報送到客戶終端，與此同時，結合電流值還能進行細致規劃，利用電機中磁體與軸承的轉換方向加以對應數值的高效反饋，而且技術人員還能借此系統設定調頻的時間以及速率，體現一定的高效性。最后，在電機單元模型中，變頻器的選擇是關鍵點，一般都會考察芯片功能。如果功能過關，結構優質的變頻器就可以應用在系統中，通過傳感信號進行數據編碼，并與相應電路模塊對應。另外，當處于電阻并聯情況時，變頻調速技術也有著較為重要的應用效果，關鍵在于變頻器能夠集合離散的部分，并向客戶終端傳送數據結果，實現阻值的均等，滿足節能要求。

3.2 在深度指示器保護中的應用分析。工業電氣自動化控制過程中，經營者往往會引進很多的工業設備，而深度指示器在工業設備運行中就起著重要作用。一旦深度指示器難以正常運行，很多設備的保護裝置將會失效，不具有基本的保護能力，嚴重影響生產效率以及質量?；诖?，深度指示器的應用極為關鍵。為發揮出深度指示器的功能效用，在深度指示器研發階段，設計人員需要設置一個失效保護模式，而其中變頻調速技術的應用為重點。當電機正常開機時，可以累積編碼器收集的脈沖信號，并讀取其中的數值。當數據沒有產生任何變化時，該指示器就沒有運行，說明不具有保護效力，這時應該對設備進行檢測。如果檢測設備開始進入爬行區狀態，該指示器就會發出報警信號并進行處理；反之，則會采取制動措施并進行報警。

3.3 變頻技術在電機組系統的應用。3.3.1 系統能夠根據聯動裝置的工作情況對整體線路進行布局。在電機數量較少的情況下，變頻機可以與驅動裝置聯合，并對較高的電壓進行調節，避免高負荷的現象發生。3.3.2 在電路的配制方面，變頻系統內部也可以參照標準的數據劃分運行模塊，并將每個獨立的部分都集中到一個平臺上，以主電路作為電網的調控系統，采取電壓逆變的方式來傳遞能量。調頻器與自動化系統的結合能夠使電力參數在客戶終端顯示出來，并體現結構的靈活性調整。在用電高峰期，系統也能夠根據設備的運動頻率來達到模式切換的目的，并啟動檢測中心的仿真保護模式。

3.4 變頻調速技術在工業節能方面的應用。工業電氣自動化控制領域中，變頻調速技術在其節能方面也具有較強的應用。有關研究表明，該技術在工業節能中具有較好的應用效果，有助于實現經濟與環保效益的增加。這主要是因為變頻器可以在電力系統中設定節點，以繼電器作為控制中心，對電壓回路進行規劃。如果電壓或電流超出了標準額定值的20%，則說明自動化系統的啟動速率過高，出現了不必要的耗能情況。而且變頻器系統中的預警中心會進行警報，指示燈也將由綠色變為紅色，提示工作人員進行重置。

4 結論

伴隨人們對于科學技術思想認識的提高，越來越重視電氣技術在工業生產中的應用。電氣自動化控制系統就是再這種背景下應運而生，而變頻調速技術在其中扮演著重要的角色，能夠起到一定的交流變頻效果，從而保障工業生產效率提高。所以，在未來發展過程中，有關企業應該重視變頻調速技術的應用，掌握該技術在電機單元模型、深度指示器保護、電機組系統、工業節能等環節的應用要點，實現技術應用水平的提升。另外，有關企業仍需要加強該技術的研究與改進，進而促進該技術的發展，實現變頻調速技術應用的真正價值。