電氣自動化系統(tǒng)中變頻調(diào)速技術(shù)運用

孔祥龍　黃祥　韓廣凌

摘要：隨著科學技術(shù)的發(fā)展諸多先進技術(shù)工藝被應(yīng)用在各行各業(yè)，變頻調(diào)速技術(shù)便是其中之一，在工業(yè)生產(chǎn)制造行業(yè)中，電氣自動化一直是建設(shè)發(fā)展的重點，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用為生產(chǎn)模式帶來了革新。為此，本文就電氣自動化系統(tǒng)中變頻調(diào)速技術(shù)運用展開探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣;自動化;變頻調(diào)速;技術(shù)

1變頻調(diào)速技術(shù)原理及其特點

1.1變頻調(diào)速技術(shù)原理

變頻調(diào)速技術(shù)早在幾十年前被提出，主要為了解決交流電機輸入頻率與電機轉(zhuǎn)速的關(guān)系，通過調(diào)整電源的輸出頻率來控制電機轉(zhuǎn)速。隨著技術(shù)原理和實踐應(yīng)用的不斷升級和完善，變頻調(diào)速的效果和性能也得到了快速發(fā)展，調(diào)速能力與調(diào)速效果同步提高。在變頻理論出現(xiàn)后工業(yè)領(lǐng)域便對變頻調(diào)速技術(shù)進行了更為深入的研究，直至今日對于變頻調(diào)速技術(shù)的研究依然沒有停下，控制效果依然處在發(fā)展過程中，這也為工業(yè)生產(chǎn)制造的電氣自動化應(yīng)用提供了可靠穩(wěn)定的保證。

1.2變頻調(diào)速技術(shù)特點

變頻調(diào)速技術(shù)是依靠電源輸入頻率與電機轉(zhuǎn)速呈正比關(guān)系來確保對電機進行控制的，變頻調(diào)速技術(shù)可以與其他科學技術(shù)或信息技術(shù)相互結(jié)合，提升機械設(shè)備的運作率和便捷性。變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的特點也是源于其自身工作原理。

（1）變頻調(diào)速技術(shù)適應(yīng)性強，在電動機啟動頻率的控制中具有較大的區(qū)間范圍，能夠滿足絕大多數(shù)電動機功率的要求，保障設(shè)備穩(wěn)定運行。（2）變頻調(diào)速技術(shù)與電氣自動化控制相互融合，進一步優(yōu)化了調(diào)速效果，可以根據(jù)電動機的工作情況實現(xiàn)即時控制操作，實現(xiàn)電動機工作效率的最大化應(yīng)用。（3）變頻調(diào)速技術(shù)的運用較為簡單，只需補充功率因數(shù)便能實現(xiàn)變頻調(diào)節(jié)的效果，具有顯著的效能。

2電氣自動化系統(tǒng)中變頻調(diào)速技術(shù)運用價值

（1）持續(xù)推動電氣自動化的發(fā)展，幫助電氣自動化實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的目標，在現(xiàn)代化發(fā)展過程中工業(yè)技術(shù)也在更新?lián)Q代，電氣自動化技術(shù)正處于快速發(fā)展時期，是企業(yè)提高自身市場競爭力，滿足社會供需的必要技術(shù)。從電氣自動化控制本身來看，其涉及計算機、網(wǎng)絡(luò)、信息等技術(shù)內(nèi)容，關(guān)聯(lián)因素較多，尤其是在例如大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制中，有效推動了電氣自動化設(shè)備設(shè)施與高新技術(shù)的結(jié)合，在自動化快速發(fā)展過程中鞏固了機械設(shè)備的質(zhì)量控制。

（2）顯著降低了資源和成本投入，這也是變頻調(diào)速技術(shù)在企業(yè)經(jīng)濟效益中最為直觀的體現(xiàn)，電氣自動化控制應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)不僅提升了生產(chǎn)制造期間的可靠性，而且頻率調(diào)節(jié)增強了電動機的運作效率，確保生產(chǎn)和經(jīng)濟的共同提高。變頻調(diào)速技術(shù)也能通過發(fā)揮其控制精準性的特點，檢測和調(diào)控電機功率運作范圍，進一步合理縮減能源消耗，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

（3）強化了工作效率。電氣自動化控制需要多個系統(tǒng)或設(shè)備協(xié)同運作，在長時間的運行過程后，必然會出現(xiàn)電力損耗情況。在變頻調(diào)速技術(shù)的加持下，可以對電流實現(xiàn)科學配置，在正常狀態(tài)下對系統(tǒng)用電進行分配，可以讓系統(tǒng)運作時間延長，同時運作效果不會發(fā)生改變。這就能強化自動化運作的效率，減少不必要的損失，增強電氣自動化的運行質(zhì)量。

3電氣自動化系統(tǒng)中變頻調(diào)速技術(shù)運用

3.1優(yōu)化保護裝置

保護裝置是機械設(shè)備和電氣自動化系統(tǒng)的重要組成部分，是保障相關(guān)設(shè)備穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，如果出現(xiàn)故障就會導(dǎo)致設(shè)備檢測不到危險信號，如果設(shè)備發(fā)生問題就會造成嚴重的問題，影響整個自動化流程的運行。為了提高保護裝置的運行質(zhì)量，通過變頻調(diào)速技術(shù)來替代原有的保護方法，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)來記錄機械設(shè)備或電氣自動化系統(tǒng)的脈沖信號或電流信號，通過實時監(jiān)控的方式來了解保護裝置是否處在正常運行的狀態(tài)。如果信號發(fā)出后保護裝置沒有給出反饋，就說明保護裝置出現(xiàn)問題，要針對保護裝置的情況進行檢測，處理相關(guān)問題，使保護裝置正常運行。變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于保護裝置能夠為設(shè)備的正常運行加上一道保證，也能為維修人員提供相關(guān)數(shù)據(jù)支撐，降低故障問題的發(fā)生概率。

3.2控制等速區(qū)間

電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在等速區(qū)間，使用變頻調(diào)速技術(shù)后可以憑借信息系統(tǒng)控制設(shè)備的運行狀態(tài)，當電機帶動設(shè)備工作時，變頻調(diào)速技術(shù)會根據(jù)電機運行功率發(fā)出相應(yīng)的信號，例如在電機出現(xiàn)超速或過載運行時就會發(fā)出預(yù)警信號，信息系統(tǒng)便會相對應(yīng)的設(shè)備進行保護控制。變頻調(diào)速系統(tǒng)也會采取措施降低電機運行速度，對電機速度進行調(diào)整降低到安全范圍內(nèi)。通常情況，在等速區(qū)間的設(shè)備電機的工作速度應(yīng)當為設(shè)定值的15%，如果速率超過該標準數(shù)值，就需要變頻調(diào)速系統(tǒng)降低其運行速度，來保障等速區(qū)間的穩(wěn)定性。維修人員需要關(guān)注運行期間的系統(tǒng)參數(shù)變化，通過設(shè)置合理的數(shù)值來保障變頻調(diào)速的有效性。

3.3優(yōu)化減速區(qū)域

電氣自動化系統(tǒng)的減速區(qū)段也是變頻調(diào)速技術(shù)可以應(yīng)用的環(huán)節(jié)，變頻調(diào)速技術(shù)不僅可以適用于等速區(qū)間的超速控制保護，也可以在減速區(qū)間實現(xiàn)低速控制保護。這是因為當設(shè)備減速至臨界點時難以發(fā)揮其應(yīng)有的價值和功能，反而會浪費資源。電氣自動化系統(tǒng)就會在變頻器的引導(dǎo)向?qū)刂票Ｗo進行管理，使系統(tǒng)處于良性運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。而且變頻調(diào)速技術(shù)也可以用于監(jiān)控減速區(qū)域各項速度的變化情況，若在某時段設(shè)備未能達到減速要求，自動化系統(tǒng)也會從數(shù)據(jù)中快速分析，調(diào)整設(shè)備在該區(qū)段的運行態(tài)勢，并反饋個技術(shù)人員，使技術(shù)人員優(yōu)化設(shè)定的數(shù)值，從而在提高設(shè)備運行效率的同時，也能保障自動化設(shè)備運行的穩(wěn)定性，有效對系統(tǒng)減速進行調(diào)節(jié)。

4結(jié)束語

在電氣自動化系統(tǒng)中，變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢和特點為其在設(shè)備運行可靠性和穩(wěn)定性上提供了重要的保障，促進電氣自動化生產(chǎn)節(jié)約人力、物力和財力。降低在各區(qū)段系統(tǒng)發(fā)生故障問題的概率，提高了自動化生產(chǎn)制造的效率和質(zhì)量，促進了企業(yè)經(jīng)濟效益，加強電氣自動化與變頻調(diào)速技術(shù)的融合，將進一步推動電氣自動化控制的進步發(fā)展。

參考文獻

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