變頻器在電氣傳動自動控制中的應用

李猷鳳

(武漢船舶職業技術學院，武漢 430050)

1 電氣傳動自動控制系統

隨著電氣技術水平的快速提升，工業領域中出現了多種類型的自動控制技術，許多自控技術已趨于成熟并投入到自動化控制中。相比于機械手動控制，自動化控制模式下的電氣傳動設備控制精度、工作效率更高，避免了因生產作業強度大、手動操作失誤等情況引發的安全事故，顯著提升了工業生產能力，故而改造升級電氣傳動自控系統是工業領域急需解決的問題，需要相關人員加以重視。合理運用變頻器可提升電氣傳動自控設備的控制能力、調節水平，增強關聯設備的安全性與穩定性，推動電氣行業的發展。

2 變頻器在電氣傳動自動控制中的應用

近年來，交流調速相關研究越來越深入，受電子器件發展水平的限制，我國尚未建立完善、系統的生產鏈條，IGBT、GTO等電子器件生產仍需依賴國外技術，這在一定程度上限制了變頻調速技術水平的提高。我國大部分電子器件產品通常會使用常規的V/F控制，只有少部分樣機通過矢量進行控制，但是質量和品種都難以滿足電子器件市場的需要。許多發達國家的變頻調速技術已趨于成熟，尤其是中高壓變頻調速已普及運用，在微電子技術和功率器件等方面效果顯著。整體來看，我國的交流變頻調速與國際先進技術水平仍存在一定的差距。

2.1 在電梯中的應用

電梯是人們工作、生活中的重要的公共基礎設施[1]。運行過程中，電梯的速率、自身承重在不斷變化，故而，電梯的電能需求也在不斷變化。要想使電梯運行損耗的電能最小，需要借助變頻器來控制曳引電動機，啟動電梯時，工作人員向變頻器輸入運行信號，變頻器按照收到的信號指令對終端的電梯運行進行驅動。變頻器可以看作是電梯的一個中間設備，在其運行時起到下達上傳的重要作用，與電梯的具體運行狀況相結合，以控制并調節電梯電能。

2.2 在地鐵系統中的應用

將變頻器運用于地鐵系統，可以提升地鐵的運行效率。地鐵系統的變頻器由微型計算機展開個性化控制，自動調控地鐵系統的負載，尤其是環控系統，可增加電網功率因數，減少地鐵系統的能源消耗。變頻器能夠通過網絡，動態、實時地監控各種設備的能源消耗情況，按照監控數據自動分析各個設備的用電狀況，針對具體設備類型來對比能源消耗數據，科學地調整地鐵系統設備的控制流程與控制方式，發揮遠程故障報警、故障檢測的優越性，從而降低地鐵系統出現故障的幾率。地鐵系統可應用變頻器的設備包括空調機組、回排風機和熱排風機等，在變頻器的控制下，其工作效率會大幅提高，為乘客帶來更加優質的乘坐體驗。

2.3 在注水機驅動中的應用

注水機驅動啟動以后，工作人員可調整閥門來控制其油量流量，從而達到控制注水機調速的目的。閥門的大小需要借助電路板輸出電流來控制，具體操作過程中，工作人員需要對電路板諧波作出合理調整，調節集成電位器的波形，確保輸出電流量的穩定性。但是，機器轉速由工作人員手動控制，容易受環境因素、主觀因素的影響，導致電流控制出現不準確、滯后等問題，無法有效保證注水機驅動裝置的平穩運行，導致裝置的關聯設備無法正常運行，嚴重時甚至出現安全事故。此外，集成電路的連續使用會使電氣元件的老化速度加快，若工作人員未定期、及時地更換或檢修元件，容易增加其傳遞電流的延時，導致注水機驅動裝置運行不正常，這樣一來，既增加了檢修成本，還會對相關設備的穩定、安全運行產生不利影響。可借助變頻器來改善注水機驅動裝置的性能，保持裝置轉動速度的均勻性，提升工作人員控制和調整裝置速度的穩定性，降低元件的更換與檢修成本。變頻器的合理運用還能夠提高調速控制水平，增強對裝置的調速能力，從整體提高裝置及相關設備的運轉效率。

2.4 在醫療行業中的應用

近年來，變頻器已逐步應用于醫療領域，促進了醫療行業的創新發展。以藥房送藥系統為例，將送藥系統與變頻器相結合，研發了藥房智能快速發藥機。基于變頻器技術，發藥機可實現醫院門診和急診藥房盒裝藥、瓶裝藥等規則與不規則藥品的快速發放。還可以無縫連接醫院的HIS系統，自動獲取處方信息，實現藥品的精準識別、快速分揀和高效發放。人們運用變頻器生產了高速發藥機，其可以配合智能快速發藥機，用于門診、急診藥房高頻次大批量藥品的儲存與快速發放，其優勢是進行了模塊化設計，嵌入智能快速發藥機，提高了系統發藥效率，且疊放式便捷補藥有效減少了補藥工作量。

3 變頻器應用的注意事項

3.1 控制運行狀態

根據生產需求，電氣傳動自控設備往往處于全天候、超負荷的運行狀態，長此以往，電氣設備將發生不可逆的損傷[2]。因此，應動態、實時地觀察變頻器的運轉狀態，防止因超負荷運轉導致溫度升高，引發故障。一旦發生故障，變頻器就無法調整、控制有關設備，影響設備的穩定運行，在一定程度上損壞電器元件，令電氣傳動自控設備的生產作業受到影響，故而，應控制好變頻器的運行狀態。

3.2 關注電壓變化

變頻器必須處于電壓穩定的環境中，若電壓不穩定或變化頻繁，變頻器控制水平將受到較大的影響。電壓變化的主要原因是電源穩定性差，需要工作人員第一時間對電源狀態進行檢查，不論電壓過低還是過高，都不利于變頻器的穩定運行。應用變頻器時，需要密切關注電壓電源的變化，為變頻器提供平穩的電壓，使變頻器能夠在良好的環境中運行，防止因電壓改變而引發變頻器運行故障，減少對電氣傳動自控設備的影響。

3.3 科學設置參數

為了充分發揮變頻器的應用優勢，應根據電氣傳動裝置的運行需求來開展自動化控制與調整，滿足電氣傳動裝置在不同環境中的運行要求，科學設置變頻器參數[3-5]。按照電氣設備使用需求，對變頻器參數進行確定，同時滿足變頻器、電氣設備二者的運行需求。變頻器參數的科學設置可以確保電氣設備運行的穩定性，延長電氣設備使用年限。

4 結語

應充分了解變頻器的作用和價值，將其應用于電梯、地鐵系統、注水機驅動等電氣傳動自控系統中，把握變頻器運用的注意事項，更好地開展電氣傳動自動控制，提高工作效率。