基于工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)分析

孫佳興

摘要：隨著社會的發(fā)展進步，工業(yè)領(lǐng)域也在不斷革新。在工業(yè)領(lǐng)域中，電氣自動化控制技術(shù)是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)過程中非常重要的技術(shù)，其提升工業(yè)生產(chǎn)機械的自動化控制水平，并對工業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)效率提升起到促進作用。當(dāng)前，為了進一步提升工業(yè)生產(chǎn)機械的自動化控制水平以及節(jié)能發(fā)展，在工業(yè)設(shè)備電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中還應(yīng)用了變頻調(diào)速技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)與電氣自動化技術(shù)能夠良好的結(jié)合應(yīng)用，提升工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：工業(yè)電氣;自動化控制;變頻調(diào)速技術(shù)

引言

變頻調(diào)速技術(shù)在社會很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，在電氣自動化控制中的應(yīng)用不僅讓生產(chǎn)效率得以提升，還讓電氣設(shè)備的能源消耗大大降低了。變頻調(diào)速技術(shù)在能源節(jié)約、工藝流程的改善、控制精度提升等方面發(fā)揮了重要的作用。文章設(shè)計了應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的電氣自動化控制方法，通過對電氣設(shè)備的運行數(shù)據(jù)采集，利用相關(guān)的設(shè)備及模塊對數(shù)據(jù)信息進行交換，將電氣自動化控制的比例計算出來，利用變頻調(diào)速技術(shù)對控制比例內(nèi)的設(shè)備參數(shù)進行有效的控制。通過實驗測試表明，該方法的控制性能好，且可以有效的節(jié)約電力能源。

1基于工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的重要性

在工業(yè)生產(chǎn)中，設(shè)備的穩(wěn)定性是影響生產(chǎn)安全和效率的重要因素。工業(yè)用的電動機功率大，而且通常是直接啟動的，在電機啟動的瞬間會產(chǎn)生很大的啟動電流，啟動電流遠大于電機的額定電流，會影響電機的使用壽命，也會讓電源電壓出現(xiàn)較大的波動。利用變頻調(diào)速技術(shù)，可以更好的控制電機的啟動電源頻率，讓電機的轉(zhuǎn)速在一個穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)，保證了電機設(shè)備的穩(wěn)定運行。變頻調(diào)速技術(shù)的不斷完善，其應(yīng)用范圍越來越廣泛，自動化水平也得到了大幅的提高。對于生產(chǎn)企業(yè)來說，電氣自動化設(shè)備的能源消耗會提高其生產(chǎn)成本，因為設(shè)備的運行會增加線路損耗，就會降低有效電能，在這個過程中，能源就被消耗掉了。變頻調(diào)速技術(shù)可以根據(jù)電機設(shè)備的運行情況，補償功率因數(shù)，很好的降低能源消耗。變頻調(diào)速技術(shù)中的轉(zhuǎn)矩比較器和磁通比較器是其主要的組成部分，它們的主要任務(wù)是對數(shù)據(jù)采集模塊采集到的設(shè)備運行的數(shù)據(jù)參數(shù)進行高頻率的對比，通過快速對比，對控制目標(biāo)的運行狀態(tài)進行全方位監(jiān)控，根據(jù)實際生產(chǎn)需要，及時的調(diào)整控制目標(biāo)的運行狀態(tài)，確保控制目標(biāo)在最優(yōu)狀態(tài)下運行。

2基于工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)分析

2.1自適應(yīng)電機模型模塊的應(yīng)用

自適應(yīng)電機模型模塊是當(dāng)前電力系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用常見的變頻系統(tǒng)，其應(yīng)用的主要功能是為了對電機的輸入和輸出電流和電壓進行有效的檢測，從而保證電機輸入輸出電流與電機的工作性能參數(shù)互相匹配。自適應(yīng)電機模型模塊是一種電氣自動化控制模塊，不僅能夠?qū)﹄姍C電壓進行實時的檢測，更是能夠?qū)崿F(xiàn)對電機轉(zhuǎn)矩進行調(diào)整，調(diào)整轉(zhuǎn)機轉(zhuǎn)矩就能夠在一定程度上實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的調(diào)整，實現(xiàn)自動變速功能。自適應(yīng)電機模型模塊是當(dāng)前變頻調(diào)速技術(shù)與現(xiàn)代化電氣控制系統(tǒng)的集成引用，在自適應(yīng)電機模型模塊具體應(yīng)用的過程中，其可以實現(xiàn)電機系統(tǒng)的變頻調(diào)速精度在0.5%以上，不僅做到了變頻調(diào)速的效率性，更是直接提升變頻調(diào)速的精度。

2.2在數(shù)控機床運行方面的應(yīng)用

數(shù)控機床運行當(dāng)中，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用是節(jié)約資源及能源使用量的有效途徑。通常數(shù)控機床運行中，電能的消耗量較大，高能耗會限制機床應(yīng)用效率的提升。在數(shù)控機床運行中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)之后，可對傳統(tǒng)的工頻控制方式進行轉(zhuǎn)變，可將機床齒輪主軸速度控制在相應(yīng)范圍之內(nèi)，可在不影響機床運行的基礎(chǔ)上更加準(zhǔn)確與科學(xué)的完成機床的養(yǎng)護與維修。除了能夠降低數(shù)控機床運行中的能源及資源消耗之外，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用還可有效節(jié)約工業(yè)運營成本，實現(xiàn)更加高效的機床工作，應(yīng)用效果十分顯著。此外，在數(shù)控機床中應(yīng)用變頻調(diào)速控制技術(shù)之后，可進一步優(yōu)化數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)性能，可節(jié)約金屬耗材的應(yīng)用量。

2.3在等速區(qū)間超速控制保護方面的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)中電機拉動設(shè)備應(yīng)用率較高，且此設(shè)備需于等速區(qū)間運行，在此區(qū)間中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)可強化對等速區(qū)間超速控制的保障效果，可在出現(xiàn)過載運行或超速運行時及時做出警示，可在監(jiān)控設(shè)備的輔助下實現(xiàn)對電氣設(shè)備運行的有效監(jiān)督與控制。通常而言，電機拉動設(shè)備運行時，應(yīng)將運作速率控制在設(shè)備運作既定設(shè)備的15%以下，否則可能會導(dǎo)致變頻系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)低效運行現(xiàn)象。在變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用下，在電機拉動設(shè)備運作速度超出限定時，會對系統(tǒng)的安全回路進行隔離，并啟動緊急制動裝置，從而下調(diào)設(shè)備的運行速率，并在發(fā)現(xiàn)過載現(xiàn)象出現(xiàn)后發(fā)出警報。速度控制是保障變頻系統(tǒng)安全運行，避免其速度超限或出現(xiàn)過載問題的重要舉措。控制保護過程中，第一要將速度控制在合理范圍內(nèi)，一旦超速便立即發(fā)出警報。第二應(yīng)確保以正常速度運行時系統(tǒng)可具備良好的穩(wěn)定性，可于系統(tǒng)異常情況發(fā)生時第一時間給予報警提示。

2.4脈沖優(yōu)化選擇器中的應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)在脈沖優(yōu)化選擇器中的應(yīng)用主要是根據(jù)集成的IC對數(shù)據(jù)進行分析求解，然后針對OFDM部署信號源制定相應(yīng)的設(shè)計方案;同時也可以編寫五個控制模塊的精簡行來完成各個控制模塊的相應(yīng)功能。但要注意，該方式很容易出現(xiàn)電解電容體積過于離散，導(dǎo)致工作電壓不一樣的情況。這種情況發(fā)生后，會危及整個系統(tǒng)的合理運行。此時就需要采取對策來緩解，最有效的方法是在電容旁邊串聯(lián)一個阻值相同的均壓電阻。為了更好地保證整個系統(tǒng)的可靠運行，通常會抑制浪涌電壓，以確保在電源電路運行時逆變電路不會被燒毀。

2.5發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)在運行過程中對能源有著較高要求，單純地依靠外接電源供應(yīng)，難以保證供電質(zhì)量，還會造成資源上的浪費，不利于企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。因此，很多企業(yè)都會設(shè)置獨立的發(fā)電系統(tǒng)，為電氣自動化系統(tǒng)及設(shè)備提供充足的電能供應(yīng)，但因發(fā)電系統(tǒng)的復(fù)雜性較強，在實際應(yīng)用中，容易出現(xiàn)電流輸出與實際需求不符的現(xiàn)象，這就會導(dǎo)致設(shè)備因電壓供應(yīng)不穩(wěn)而出現(xiàn)短路、斷路等故障問題，對整個系統(tǒng)帶來影響。設(shè)備系統(tǒng)運行使用變頻調(diào)速技術(shù)后，首先，上述存在的問題能得到很好的約束和控制，加大工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)的運行安全系數(shù)，改進工業(yè)生產(chǎn)效率，促進企業(yè)的健康發(fā)展。其次，變頻調(diào)速技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，做到了電力資源的科學(xué)劃分，加大資源利用率，在保證電氣自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，達到資源和能源節(jié)約目標(biāo)，推動企業(yè)的環(huán)保發(fā)展。再者，有關(guān)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用配件，成本相對比較低廉，電氣自動化控制生產(chǎn)過程中能夠有效縮減成本，增加經(jīng)濟收益。同時，通過該技術(shù)在發(fā)電系統(tǒng)中的合理應(yīng)用，還能增強系統(tǒng)發(fā)電過程中的穩(wěn)定性。

結(jié)語

經(jīng)濟增長及科技發(fā)展推動了工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，并且生產(chǎn)中應(yīng)用了大量先進的技術(shù)手段，利用自動化系統(tǒng)控制工業(yè)電氣設(shè)備得以實現(xiàn)。利用變頻調(diào)速技術(shù)可以在自動化控制過程中，更好的對電氣設(shè)備進行保護，同時，也讓能源消耗大幅下降。傳統(tǒng)的工業(yè)電氣控制系統(tǒng)具有資金、人力及物力損耗量較大的弊端，且環(huán)境污染破壞程度較高。因而需要應(yīng)用經(jīng)濟性更佳、通用性更強、優(yōu)化性更好的變頻調(diào)速技術(shù)，以彌補傳統(tǒng)工業(yè)電氣控制系統(tǒng)的缺陷與不足，從而保障工業(yè)電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行、實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的高效化開展。

參考文獻

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