變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的應用分析

魏振陽

摘要：電氣自動化控制是立足于信息技術的研發探究的基礎上，實現對自動化技術的應用。社會科學的進步發展，工業電氣自動化控制也在此過程中日趨完善，在電氣工程及其自動化行業標準的管控下，企業自身技術水平也在相應提升。基于此，本文通過對現階段變頻調速技術應用的具體情況、技術領域的分類、技術應用的范圍進行闡述，以此來分析和研究如何更好地將變頻調速技術與工業電氣自動化控制結合在一起，并在此基礎上，對其發揮的作用做簡要概述，其目的在于為當前工業電氣自動化的良性發展提供有效的借鑒。

關鍵詞：變頻調速技術;工業電氣自動化;技術分析

1在工業電氣自動化控制中應用變頻調速技術的必要性

1.1確保電氣設備安全運行

電氣設備的安全操作是保障企業生產、作業過程中安全穩定運行的關鍵，這就要求設備管理人員擔負起看管設備的責任，主要針對電氣設備安全穩定的操作進行合理的規劃及有效的管理。但是，由于電氣設備在運行的過程中會出現很多不確定的因素，若不對其加以管控，很容易造成安全事故。現階段，為了進一步促進電氣設備穩定運行，在工業生產過程中需要大力推廣并使用工業電氣自動化控制相關的設備，對設備的運行狀況進行自動化的監測。在工業電氣自動化控制技術系統中最重要的部分是變頻調速技術，該技術可以根據設備的運行狀況自動調整。為了確保電氣設備安全穩定運行，需要控制設備根據其具體的運行狀況進行監測及管控。

1.2深化工業電氣自動化控制效果

對變頻調速技術進行改善，不但能進一步完善工業電氣自動化的控制能力，還能促使工業電氣自動化控制技術向前發展。如今，由于變頻調速技術的不斷完善，設備操作人員可以根據變頻調速技術相應的功能對工業生產過程進行全方位的監控管理，及時發現設備中存在的問題，以此保障設備安全穩定地運行。最重要的是，使用變頻調速技術能夠極大地降低電氣設備對能源的損耗，以此達到節能減排的目的，值得大范圍推廣應用。

2變頻調速技術的特征

2.1優勢

（1）在正常情況下，電機運行時，設備內部的電流會在短時間內迅速增加，因此會出現電流增大的情況。這種電流瞬間增大的現象會對設備內部的元件造成一定的影響，在大功率設備工作中，其電流整體增大，就可能會導致設備出現燒毀的問題。因此，在針對大功率設備運行中，使用變頻調速技術，可以有效的避免此類現象。變頻調速技術可以控制設備啟動時的瞬間功率，以有效保障設備內部的合理運作;

（2）電機調速性能好。就變頻調速設備的適用范圍以及動態響應而言，變頻調速技術擁有極高的優勢。因此，在電機應用領域中，通過變頻調速技術，可以將電機調速性能應用至消防泵等領域，使其發揮自身的價值;能源把控精準嚴格。變頻調速技術可以進行轉速，并在轉速過程中進行科學管控，保證生產效率降低，避免電能損耗。

（3）其適應性極強。變頻調速技術以直流的母線為主，因此，在運行時，可以以相關設備的母線為基準。通過母線電流，使母線可以適應電壓。通過集中的電位模式，緩解母線電壓的壓力，并解決電壓變化所帶來的相關風險。

2.2缺點

（1）諧波。對諧波進行分析，諧波是相關設備在使用過程中的一種現象。在機械運行時，機械內部可以運用這種技術。因此，有可能導致變頻過程中出現波形畸變的情況。如果無法有效控制，諧波有可能會導致變頻過程出現不可控問題，在相關的諧波作用影響下，網絡系統以及電波傳輸受到了阻礙。導致整體電位供應較不平衡，阻礙設備的發展以及設備的平穩運行。在后續改善調整中，避免零線問題。雖然可以通過技術進行一定程度的優化，但仍需要人員進行全面充實。

（2）設備成本較高。就變頻調速技術的應用進行分析，其需要專業性的技術支撐。但變頻技術在使用中，變頻技術自身的耐壓性較低。因此，在后期工程調整中，有可能通過升壓以及降壓的問題，對設備的內部零件產生嚴重的沖擊性，增加整個設備的振動頻率。針對于設備在使用中的問題分析，可以考慮到設備在使用中有可能會造成的損耗，必須增加零件的使用壽命以及自然使用生命周期。避免因設備問題導致維修經費支出，影響整體使用。

3變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的應用情況分析

3.1變頻調速技術的應用優勢

第一，變頻調速技術應用于工業電氣自動化控制器中，對于電機啟動造成的沖擊較小，部分大功率的電動機在開始啟動的時候，產生的電流過大，對于電動機的使用年限會造成影響，并且過大的電流還會對電網造成強烈的沖擊，造成電網電壓瞬間波動，對于處在同一電網當中的另外一些負荷設備的正常工作帶來影響。

第二，變頻調速技術在調速方面具有較寬的范圍，調小，其輸出范圍主要固定在0Hz到幾百Hz的輸出頻率，各種電機應用場合的調速都能與其線性度產生和諧性，如機床、生活水泵還有提升機等，這些設備的調速速度還有精度要求能夠與變頻調速技術產生較好的效果。

3.2變頻調速技術的應用缺陷

第一，將變頻調速技術應用于工業電氣自動化控制中，在產生較大優勢功能的同時也會帶來一些負面的影響。變頻器的輸入側所采用的技術一般是普通的移相整流技術，當其處于較低頻率的狀態的時候，會造成較大的波形畸變，給電網帶來諧波污染，特別是如果電磁隔離設備不足的情況下，對電源波形的影響將會升級不過隨著技術的不斷更新創新，在當前工業電氣自動化行業中，一些企業廠家在變頻器的內部設置輸入以及輸出的濾波器，它能夠有效解決諧波情況的出現。

第二，當前變頻調速技術所應用到的設備和功率器件，很難在大于10kV等級的情況下正常工作。因此，如果需要對高電壓以及大容量變頻調速的時候，要事先運用變壓器來對電源進行降壓，之后調頻，最后還要再次升壓。

結束語

有效使用變頻調速技術，在提升工業電氣設備自動化的同時，使設備的運行效率和穩定性得以增強，同時推進了工業生產領域的整體發展，打造了低碳經濟設備的可持續發展道路。對此，需要切實提升變頻調速技術水平，減少電氣設備實際消耗，提升生產效率，切實增強企業的社會核心競爭力。

參考文獻

[1]聶萬芬.變頻調速技術在電氣自動化控制中的應用分析[J].內燃機與配件，2020（24）：224-225