PLC 變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用與研究

陳飛飛

(南陽農業職業學院,河南南陽 473000)

隨著我國在科學技術研究方面取得了突飛猛進的進展,PLC技術也實現發展的突破,在工業化的進程中越來越發揮著重要的推動作用,并受到了社會各行業的廣泛關注。綜合應用先進科學的PLC變頻技術,以此來實現對電氣自動化設備的高效率管理,充分展現出電氣自動化設備所具備的重要價值,切實有效地減輕電氣自動化設備在運作過程中所需要消耗的資源,這對于企業的健康可持續發展具有重大的意義。

1 變頻節能技術基本原理

變頻節能技術有多種變頻類型,而目前人們經常都會提到的三相變頻調壓技術它主要是將不同工頻三相交流電通過不同的變頻技術手段進行變換調制成不同工作頻率的三相交流電,從而可以實現變頻調壓、調電、調速等多種目的,但在這些頻率變化變換過程中,一般來說只是迫使頻率發生變化。變頻器的節能電流技術主要是通過應用各種半導體技術來對變頻電流的正常工作頻率及大小進行自動調整,繼而可以實現調整電流設備,從而使其達到正常運行工作功率的技術目的。該類管理方法不但可以有效提高企業設備的日常運行管理效率,對企業設備的社會經濟效益具有重要指導意義。變頻器在有效節約資源能耗使用方面已經發揮了重要主導作用,在負載工作狀態明顯變化時,通過調節系統輸出信號頻率,可以有效率地提高其進行后續各項設備工作的后續工作效率質量,延長變頻電動機的后續使用壽命。通過利用高壓變頻器將電力線路電流中的單相電流轉變成直流電,同時由于可以充分發揮變頻濾波的重要作用來快速開展電流后續轉換工作,再通過變頻逆變器將單相直流電轉變成電流可控的三相交流電,最終形成輸出后送到動力電動機中,可以有效地提高其各項設備工作的后續工作效率質量。該設備技術的廣泛應用不僅可以有效克服目前傳統動力電動機正常工作運行過程中電機功率固定不變的種種弊端,與以前設備相比較該設備電機會正常運行得更加平穩,對逐步提高電動設備正常運行的同時整體服務質量水平具有重要指導意義[1]。

2 變頻節能技術應用優勢

2.1 可靠性較高

PLC新型變頻節能技術在各種電氣工業自動化相關設備制造中的廣泛應用,主要部分是通過依靠其內部各種大面積的變頻集成電路應用來加以實現的,通過變頻對抗電磁干擾和熱處理工藝的各種綜合技術應用,能夠有效率地保障各種電氣工業自動化相關設備實際工作運行的安全可靠性。而在實際應用工作中,工作人員為了有效提升家用電氣設備電源硬件接口部分的抗干擾保護性能,大多數都會針對硬件輸入接口電路、電源與硬件輸出接口電路、電源等部分進行單獨的硬件接口電路設置,降低其他抗干擾源的威脅。同時,還可能會通過采取臨時屏蔽內部交流電源與采用穩壓保護措施等手段來有效保障民用電氣設備自動化制造設備實際工作運行的安全節能與穩定。此外,工作人員在實際應用工作中,針對惡劣工作環境應用中的各種可編程型微控制器還通常可以對其進行必要的元件密封保護處理、接地保護處理等,或是為其產品安裝各種抗震保護外殼等,降低各種外界環境因素對其正常運行的直接干擾,最大限度的可以保障其產品能夠安全正常運行[2]。

2.2 應用簡單方便且高效

PLC自動變頻電氣節能控制技術在其他電氣設備自動化工業設備節能控制過程中的實際應用較為簡便,這些也是其最大的主要應用領域優勢,具體應用來看,PLC自動變頻電氣節能控制技術在實際中的應用中,并不需要與其他各種電氣設備之間直接建立實際技術聯系,就可以能夠直接實現對其他電氣設備的實時自動化設備控制,能夠有效地保障其他電氣設備的自動控制工作效率。可編輯的程序控制器即PLC控制技術在實際中的電氣設備內部自動化過程控制管理系統中可以起到十分突出的主導作用,它不但不僅能夠大大全面提高電氣設備內部處理大量信息的工作效率,而且還同樣能夠大大加強設備信息的傳輸質量。在當前的PLC繼電技術的內部,所需要運用的則仍然是一種輔助自動繼電器,這樣就使得內部的各種繼電連接器和導線更加簡單明了,與目前傳統的手動機械式接觸電自動繼電器系統相比,輔助接觸繼電器系統是不需要特別考慮電源返回功率系數,它不僅能夠有效率地提高工業電氣設備的數據信息處理工作速度,保障電氣企業的正常生產物料加工工作效率。PLC新型變頻控制技術本身擁有很多技術優勢,能夠快速準確進行過程控制、分布的應用范圍廣、智能化等三大特點,為我國電氣設備邁向自動化過程控制發展提供了有利條件[3]。

3 PLC變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用

3.1 電梯系統方面

PLC智能變頻節能電梯技術在高層電梯運行系統設計及其應用,方面往往更是扮演著關鍵性的角色,尤其電梯是在目前整個現代化的高層城市建筑發展建設進程中極為普遍,在許多高層建筑中,電梯系統屬于作為人們進行日常生活及后勤工作當中不可或缺的一種輔助工具,電梯的安全使用性能一直屬于目前社會各界重點研究關注的大話題。電梯控制系統中PLC變頻節能技術實際應用優勢表現在:可借助中途對曳引機實施拖動負載期間形成轎廂重力勢能變化的現象,合理調節電機輸出,以實現降低該電梯系統總能耗的效果。一般狀況之下,電梯設備啟動之后,負載狀況會發生相應變化,此時電梯設備內部的電動裝置功率及電流參數值均會呈遞增趨勢。通過充分運用PLC等變頻電梯節能控制技術,可把每臺電梯節能設備的變動功率損耗測量參數中的值及固定變動損耗測量參數中的值均勻地控制于一個等同水平運行狀態,保證樓梯電機正常工作運行,也不僅可有效確保每臺電梯節能設備實際工作運行可靠地滿足于電梯節能的實際需求。它的主要基本原理主要功能是通過借助自動控制內部電梯輸送設備內部機械運動勢能及三相垂直交流的高壓變頻傳動電壓,確保內部電梯輸送設備傳動系統內部電梯曳引機的內部機械運行勢能運動得以充分控制釋放,借助自動控制勢能芯片可以確保內部電梯傳動設備內部機械運動勢能穩定地充分釋放[4]。

3.2 空調中的應用

目前,市場上已經出現的節能變頻空調,對于空調支管道則采用同樣異程式的控制方法直接進行系統控制,然后可以利用系統控制的空調分水器控制環路以及供水管的一個動態平衡空調閥門來控制各個供水管道之間的平衡,進而不僅能夠有效地達到維持整個中央空調系統的運行穩定性,而且能夠有效保證整個空調的正常制冷,也能夠有效地達到保證系統控制空調供暖器的效果。在針對電氣設備進行自動化應用控制管理過程中,應用目前PLC控制技術前必須首先要對目前PLC技術加以嚴格調試,確保目前PLC電氣控制管理系統技術能夠完全滿足基本的應用控制性能需求,確保能夠達到用戶預期的實際應用控制效果。工作人員可以在工業空調監控系統中直接進行風機智能控制軟件的自動安裝,來輕松實現對工業空調系統水泵風機電壓的合理自動調節,并在水泵通風制冷系統中分別設計出了風機自動盤管控制系統與風機新風盤管系統等,滿足工業空調水泵通風制冷系統一年四季的通風制冷以及制熱通風功能運行要求的與此同時,降低其系統整體使用能耗[5]。

3.3 煤礦提升機設備中的應用

在我國煤炭資源的綜合開發利用過程中,運輸設備的高速應用十分普遍,主要用途是通過高速繞線電機啟動進行高速轉子驅動繞組,進行高速降壓電機啟動,進而直接開展高速工頻線路巡行,以高壓液力耦合器元件為重要主導元件實現力向量和皮帶電動機的高速轉換。礦山進行煤炭加工開采時,皮帶機首先能夠驅使煤炭輪轂與軸產生摩擦動力并實際旋轉運行,降低空載系統工作壓力。這些先進技術示范措施的廣泛應用,可以能夠起到一定的先進技術示范效果,但在有效減少內部皮帶電機啟動設備電流損耗方面的一些技術措施效果仍然有所不足,都會直接導致用戶設備檢修維護費及管理費用成本大幅增加,也可能導致影響設備正常運行對用戶周邊環境健康造成較大的不良影響。這些安全問題的長期存在,都會直接導致我國煤炭資源正常開發生產利用受到很大影響,為此我們可將智能變頻液力控制系統技術廣泛應用于煤炭液力耦合器當中,保證每當皮帶輸送機設備正常啟動與運行停止時,皮帶機頭能夠正常軟起、軟停,保證煤炭設備穩定正常運行。另外,應該通過優化采用變頻皮帶控制檢測技術,實時隨地觀察變頻皮帶上的負載運動情況,調整皮帶力矩與控制輸出信號頻率,有效率地規避由于變頻設備皮帶過載正常運行所可能產生的危險[6]。

4 結語

在現代經濟社會經濟體的發展當中,節能一直都是一個人們非常關注的熱點問題,能源大量的利用消耗都將會直接造成人的生態環境受到破壞,對整個人們長期的環境生存和經濟發展都將會有不利的經濟影響。而且在現代信息社會中工業自動化使在電子設備實際應用中所產生的設備能源消耗較大,PLC自動變頻機電節能系統技術的廣泛應用不僅可以有效地控制其電子設備的實際能源消耗使用量,達到大幅降低設備能源消耗,達到節約能源的主要效果,在未來我們可以對各種PLC自動變頻機電節能系統技術應用進行不斷研究創新升級,進一步不斷優化其節能應用效果。