電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用研究

劉巖

摘 要：隨著我國電氣自動化技術(shù)的快速發(fā)展，在自動化控制中出現(xiàn)了較多先進、新穎的技術(shù)，其中變頻調(diào)速技術(shù)是應(yīng)用較為普遍的一種技術(shù)，并且在電氣自動化控制中發(fā)揮出較為顯著的效果。因此，本文首先對變頻調(diào)速技術(shù)做出簡單的分析，然后探討該項技術(shù)在電氣自動化控制中的實際應(yīng)用，希望通過此次研究能夠更大地發(fā)揮出變頻調(diào)速技術(shù)的作用。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速;功率因素補償;軟啟動

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展進步，越來越多的電氣自動化控制技術(shù)被應(yīng)用到人們的日常生活中，其中變頻調(diào)速技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)類型，其不僅能夠有效降低設(shè)備的能源消耗，而且能夠在很大程度上提升設(shè)備運行的穩(wěn)定性，由此可見，該項技術(shù)在電氣自動化控制中應(yīng)用具有較為積極的意義，當(dāng)前應(yīng)在該項技術(shù)的研究上加大投入，促進變頻調(diào)速技術(shù)的深入應(yīng)用。

1變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用原理分析

1.1變頻調(diào)速節(jié)能

關(guān)于變頻調(diào)速節(jié)能的實現(xiàn)原理，主要可以從電機運行轉(zhuǎn)速與流量之間的作用關(guān)系方面入手。一般來說，電機運行期間轉(zhuǎn)速與流量的一次方互成正比例關(guān)系。其中，在功率與轉(zhuǎn)速的立方也互成正比例關(guān)系。根據(jù)大量實踐經(jīng)驗來看，當(dāng)電機運行效率保持不變時，流量調(diào)節(jié)作用有所降低，促使轉(zhuǎn)速速率呈現(xiàn)出比例下降趨勢。同理，功率與其的立方關(guān)系之間也會呈現(xiàn)出比例下降趨勢。

1.2功率因素補償

在電氣設(shè)備運行的過程中，如果存在運行功率較低的情況，那么通常會出現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱的現(xiàn)象，進而引起線損消耗程度加劇。同時，受此因素影響，整個電氣自動化系統(tǒng)都會表現(xiàn)出運行功率的較低問題，使得電能整體消耗量增加，使得設(shè)備的整體運行效率低下。而在應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)之后，通過相關(guān)變頻器能夠形成對自身功率因素的補償，從而降低無功損耗量，最終提升電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率。

1.3軟啟動節(jié)能

變頻調(diào)速技術(shù)在軟啟動應(yīng)用中可以通過降低啟動電流，減輕電網(wǎng)沖擊問題，確保設(shè)備運行壽命得以延長。結(jié)合以往的經(jīng)驗來看，普通的變頻器在運行方面難以達到自動化控制功能，究其原因，主要是因為內(nèi)部控制系數(shù)要求難以滿足軟啟動節(jié)能要求。而通過應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)可以讓電機設(shè)備在短期之內(nèi)按照自身運行狀態(tài)，執(zhí)行停機或者減速的命令要求。在減少輸出頻率的同時，降低整體轉(zhuǎn)速速率，以實現(xiàn)節(jié)能減耗的功能作用。同時，在電機減速期間，轉(zhuǎn)子電流相位相反會引發(fā)電動機設(shè)備出現(xiàn)制動轉(zhuǎn)矩的效應(yīng)，最終減少能耗的問題。

2電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的有效運用

變頻調(diào)速技術(shù)具有較強的適應(yīng)性，將之應(yīng)用到電氣自動化控制之中，能夠有效提升電氣自動化控制的性能，相較于傳統(tǒng)的工頻技術(shù)，具有更高的節(jié)能性能和控制調(diào)節(jié)性能，有助于全面提升電氣系統(tǒng)的性能。

2.1自適電動機模型單元

變頻調(diào)速技術(shù)引入之后能夠?qū)﹄妱訖C的輸入電壓和電流等數(shù)值進行檢測，并且對電動機的各項參數(shù)進行識別。電動機模型單元是轉(zhuǎn)矩直接控制中重要的組成部分，引用變頻調(diào)速技術(shù)之后，轉(zhuǎn)速的精度控制超過0.5% ，并且能夠進行閉環(huán)轉(zhuǎn)速反饋，最終達到有效運用的目的。而且自適電動機模型單元能夠?qū)﹄姎庾詣踊刂葡到y(tǒng)的工作情況進行了解，從而選擇出更加適合的閉環(huán)轉(zhuǎn)速。

2.2脈沖優(yōu)化選擇器

變頻調(diào)速技術(shù)在脈沖優(yōu)化選擇器中的運用主要是通過芯片對信息進行一定的分析和處理，再對 OFDM 調(diào)制信號源進行相應(yīng)的設(shè)計。同時，也能夠?qū)ξ宕竽K縮成的電路進行編寫，從而實現(xiàn)各大模塊所對應(yīng)的相應(yīng)功能。在進行相關(guān)操作的時候，很容易出現(xiàn)電解電容器容量離散性過高的情況，導(dǎo)致承受電壓不相等的情況。這種情況發(fā)生后會影響整個系統(tǒng)的有效運行，這時必須采取一些措施來緩解，最有效的就是在電容旁分別并聯(lián)阻值相同的均壓電阻。為了進一步保證整個系統(tǒng)的安全運行，往往還會對浪涌電流進行抑制，保證電路運行的時候能避免整流電路被燒壞。

2.3深度指示器保護

深度指示器是電氣自動化控制中重要的組成部分，如果深度指示器發(fā)生相應(yīng)的故障，將會導(dǎo)致保護裝置失效，無法檢測到危險的情況而引發(fā)重大的事故。所以在開發(fā)設(shè)計深度指示器的時候，都要設(shè)置好相應(yīng)的保護裝置，保證它可以處于穩(wěn)定安全的狀態(tài)，保持正常的工作狀態(tài)。引入變頻調(diào)速技術(shù)后，能夠?qū)幋a器采集的脈沖數(shù)信號進行記錄，若數(shù)據(jù)沒有變化，則可以判斷出深度指示器已經(jīng)出現(xiàn)了異常，就應(yīng)該及時地對深度指示器進行檢查，解除它的異常情況，恢復(fù)其正常的運行狀態(tài)。

2.4節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用

面對越來越激烈的市場競爭環(huán)境，現(xiàn)代工業(yè)在進行生產(chǎn)加工時，越來越注重自身生產(chǎn)成本的控制，加強對能源消耗量的控制，以提高生產(chǎn)效率。而將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)發(fā)電機組、電動機組之中，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)實際生產(chǎn)需求進行調(diào)節(jié)控制，從而有效降低相關(guān)電氣設(shè)備的能源損耗，使之能夠保持最大功率運轉(zhuǎn)。

3 結(jié)語

綜上所述，變頻調(diào)速技術(shù)既有自動化調(diào)節(jié)控制特性，又符合現(xiàn)代節(jié)能環(huán)保理念，在實際應(yīng)用中具有較為突出的效果，因此，在當(dāng)前日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中得到較為全面的應(yīng)用。基于此，當(dāng)前應(yīng)加強對變頻調(diào)速技術(shù)的深入研究，提升該技術(shù)的應(yīng)用的范圍，最終確保相關(guān)電氣自動化設(shè)備能夠較為高效的運轉(zhuǎn)。

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