變頻調速在工業電氣自動化控制中的運行思路探究

安省昆

摘要：對變頻調速技術的合理應用，不但是提高工業電氣設備自動化程度、生產效率、設備運行穩定性的主要途徑，也是推動我國工業生產領域整體發展、打造低碳經濟社會的必由之路。本文以變頻調速技術應用為主要研究內容，探索其具體應用方式及實踐運用，以供借鑒。

關鍵詞：變頻調速技術;工業電氣;自動化控制

一、電氣自動化在工程運用中的缺陷分析

如今在我國的電氣工程當中，已經非常廣泛的應用進了電氣自動化，隨著電氣自動化的推廣效果越來越好，電氣工程行業也得到了前所未有的進步，但是在好處產生的同時，也會暴露出一些實際存在的問題和不足。比如，在電氣自動化的應用過程當中，有的時候會呈現出比較理想化的形式，在這樣的情況之下，有的電氣工程企業，為了可以在最大程度上，實現先進技術的應用，則將大部分的重心，都集中在智能化方法的打造上，卻將企業的實際生產管理忽視了，這就使得最終電氣自動化技術的應用作用得不到體現。然而實際上，電氣自動化技術的運用，首先最應該考慮的問題就是實際管理問題，技術本身會隨著時代的進步而得到不斷的優化，而電氣工程企業在應用進自動化技術的同時，應當將一部分的重心轉移到自動化技術實際管理上，考慮到技術進步和實質作用之間，存在的差異性和相關性。假如說電氣自動化技術在工程當中的使用性比較弱，那么不管是使用多么先進的技術都不能夠將其作用充分的發揮出來，自然也不能夠促進電氣工程的良好發展和進步，站在電氣自動化的角度上來看，是一種對于資源和技術的浪費，而從電氣工程的角度出發，這也并不利于電氣工程的長期發展。

二、變頻調速技術及其應用特征

2.1變頻調速技術原理

變頻調速技術主要應用是根據工業電氣設備的電機轉速、工作電源頻率之間所形成的正比關系，從而通過對工業電氣設備電源輸入頻率的轉變，實現調節電氣設備電機轉速、運行負荷、運行模式的控制目的，并提高電氣自動化設備的智能化程度及控制力度。

2.2變頻調速技術應用特征

（1）經濟適用性特征。在我國工業電氣自動化領域發展中，隨著對變頻調速技術應用力度、研發力度的不斷提升，在充分積累技術應用經驗的同時，技術總體理論體系不斷優化完善，并降低了變頻調速器裝置的造價成本。相較于其他電氣自動化控制技術而言，變頻調速技術具有經濟適用性特征，大幅降低了設備運行成本。

（2）通用性特征。相較于其他電氣自動化控制技術而言，變頻調速技術與設備的功能模塊配置較為全面、通用性能好，常規型號的變頻調速設備可適用于絕大多數工業電氣系統中。

（3）優化性特征。目前來看，變頻調速技術的總體理論體系與設備性能仍處于不斷優化完善的發展階段中，設備運行穩定性、便捷性有顯著提升，并逐漸實現了設備整流、逆變單元的一體化發展。

三、變頻調速技術的應用方式

3.1深度指示器保護失效

很多工業生產設備在實際運行過程中具有多種保護裝置，設計師結合工業設備的使用環境和運作原理，在設備中加裝了多重保護裝置。深度指示器是其中之一，具有重要作用，如果深度指示器處于非正常運行狀態，就會使得保護模式發生改變，所以設計深度指示器時一定要安裝失效保護模式。在變頻調速技術的支持下，首先啟動電機，累加編碼器對應采集周期內采集到的脈沖數信號，對比信號采集前與采集后的數值，如果數值沒有發生任何變化，就意味著深度指示器已經處于失效狀態。在失效狀態下，對設備的狀態進行判斷，如果設備已經進入爬行區狀態，那么立即發送對應的報警信號發出強烈預警，引起工作人員的高度注意，如果沒有進入爬行區狀態，那么自動采取安全制動措施，發出報警提示。

3.2自動化適應電機模型單元

在工業電氣自動化控制體系中運用合適的電動機模型單元，對電動機輸入電壓參數和電流參數進行相應的檢測，實現電動機整體運行狀態的識別。與此同時，電動機模型可以與變頻器直接連接在一起，進行轉矩控制工作。在實際生產工作進行過程中，運用電動機模型單元對生產中的電氣設備以及一體化系統的運行狀態，進行精準的調控，依據一體化運行的一般規律，選擇對閉環轉速。

3.3變頻器節能

與西方發達國家相比之下，我國的電機系統由于調節方式落后的問題，大部分的風機、泵類機械的調節問題，依然使用的是機械擋板節流的方式進行處理的，導致電機的效率與發達國家相比，十分落后，我國電機效率與發達國家水平相比低了30%左右。相關的專家表示，使用先進的電力電子變頻調速方式，取代以往傳統的直流電機調速方式，可以有效的提升電機工作效率，達到節能的作用。據有關統計顯示，迪亞比變頻調速電機，可以使相關電機設備的生產效率大大提升、有明顯的節能作用。

四、變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的具體應用

4.1在數控機床中的應用

變頻調速技術在數控機床中的應用能夠減少資源、能源的消耗。因為從數控機床的實際運行情況來看，數控機床在運行的過程中往往會消耗較多的電能，能源的過度消耗不利于機床的高效率應用。將變頻調速技術應用到數控機床領域，則是能夠改變以往工頻控制機床的操作模式，合理限定機床齒輪主軸速度的選擇范圍，從而在機床運行過程中實現對機床的精準維修保養。

從實際應用情況來看，變頻調速技術在數控機床中的應用不僅減少了資源、能源的消耗，節省了工業企業的運營成本，而且還有效提升了機床工作效率，達到了理想的應用效果。另外，在應用變頻調速技術控制數控機床之后，使得數控機床本身的結構性能得到了優化和提升，減少了機床應用對大量金屬材料的消耗。

4.2確保傳感器穩定運行中的應用

工業電氣自動化系統的打造離不開傳感器這一能夠檢測信號源物理裝置的支持，同樣，在傳感器使用中也充分應用了變頻調速技術。在傳感器的作用下能夠幫助相關人員更為全面的收集周圍和機器操作相關的參數信息，從這些參數信息中提取自己所需要的轉速信息，并將這些轉速信息及時匯報個顯示器，最終傳遞到工作人員的手中，為工作人員工作提供更為全面的數據信息支持。

4.3在發電系統中的應用

在工業電氣自動化系統運行的過程中往往依賴外部能源的傳輸，在這個過程中不僅會消耗較多的財力，而且還會消耗較多的資金和人力資源。為了節省能源和人力消耗，多數電氣自動化控制系統都開始帶有自身的發電系統，而變頻技術在自身發電系統中起著十分重要的作用，突出表現為在變頻調速技術的作用下能夠減少發電系統的運行偏差，避免出現因為電流故障而導致的整個發電系統癱瘓問題。另外，將變頻技術運用到發電系統之后還能夠對電流的大小進行控制，實現對電力資源的合理利用和分配，降低整個工業電氣自動化的發展成本。

五、結語

綜上所述，在工業電氣自動化控制中實施變頻調速是非常有必要的，具有良好的變速與節能優勢，同時還能夠全面的提高工業電氣運行的安全性、可靠性。對此，為了能夠有效的實現對工業電氣運行做到全面、自動化的控制，要不斷的加強完善變頻調速技術的應用方式，從而以此來更好的適應我國市場經濟的發展趨勢。

參考文獻

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