應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制方法

王楠

摘? 要：應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用很廣泛的技術(shù)，然而電氣自動(dòng)化控制功能又是當(dāng)今很多生產(chǎn)設(shè)備所必然具備的功能。如果將應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電氣化控制中，將極大的提高相關(guān)設(shè)備的工作效率，改進(jìn)相關(guān)的工藝流程同時(shí)能夠節(jié)約能源，還可以更有效的控制相關(guān)設(shè)備，大幅度的提高設(shè)備的精確度，因此應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中所不可或缺的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù);電氣自動(dòng)化;運(yùn)用

應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)是一種協(xié)調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)速與電源頻率關(guān)系的技術(shù)，其一直占據(jù)著主導(dǎo)優(yōu)勢地位的技術(shù)是直流調(diào)速技術(shù)，該技術(shù)具有簡易控制的優(yōu)勢，而且具有很高的可靠性。但隨著近幾年工業(yè)發(fā)展，這種技術(shù)的不足之處逐漸顯露。為彌補(bǔ)這種不足應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)可在不同的工況下對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，并對設(shè)備進(jìn)行精確的監(jiān)控，在提高工作效率與降低能耗方面都有著常規(guī)技術(shù)所不具備的優(yōu)勢。本文將從幾個(gè)角度對應(yīng)用變頻技術(shù)在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中對應(yīng)用進(jìn)行探討，以供相關(guān)單位參考。

1.變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢

從整體上講，變頻調(diào)速技術(shù)就是通過改變電源的輸入頻率來對電機(jī)的工作進(jìn)行調(diào)整的一項(xiàng)技術(shù)。如果能實(shí)現(xiàn)對電機(jī)工作進(jìn)行精確的調(diào)整就可以達(dá)到傳統(tǒng)模式所不具備的很多優(yōu)勢，從而大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化進(jìn)程。變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢主要有以下三個(gè)方面：

1.1應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛

眾所周知，變頻調(diào)速技術(shù)是一項(xiàng)公共性的技術(shù)，在各個(gè)領(lǐng)域都有著極其廣泛的應(yīng)用，也可以說變頻調(diào)速技術(shù)是一項(xiàng)通用性的技術(shù)。經(jīng)過大量的生產(chǎn)實(shí)踐表明，變頻調(diào)速技術(shù)不僅可以應(yīng)用于不同的設(shè)備上，同時(shí)在各種不同的生產(chǎn)情景下也都可以廣泛的應(yīng)用，是一項(xiàng)極具通用性與兼容性的技術(shù)。

1.2工作效率高

在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中工作效率是考核生產(chǎn)設(shè)備的一個(gè)重要指標(biāo)，能提高工業(yè)生產(chǎn)效率的技術(shù)就是好技術(shù)，而變頻調(diào)速技術(shù)的核心部件變頻調(diào)速器，隨時(shí)代的發(fā)展也在不斷的更新。有相當(dāng)多的新工藝、新技術(shù)在變頻調(diào)速器中得到廣泛的應(yīng)用。新一代的變頻調(diào)速器功能更多，同時(shí)也具有更好的性能，對相關(guān)設(shè)備的監(jiān)測與控制也達(dá)到了一個(gè)新的水平。這樣就極大的提高了生產(chǎn)效率。

1.3操作簡便

變頻調(diào)速技術(shù)雖然是一項(xiàng)非常先進(jìn)的技術(shù)，但是其操作卻非常的簡單。這就給這項(xiàng)技術(shù)一個(gè)廣闊的成長空間，同時(shí)也可以使這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中。為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)增添了新鮮的血液。

2.變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用的必要性

2.1保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行

在電氣化設(shè)備的運(yùn)行過程中安全始終是首要因素，由于工業(yè)電動(dòng)機(jī)的功率十分巨大，如果不能對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行及時(shí)控制將會(huì)造成嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。變頻調(diào)速技術(shù)可以十分精準(zhǔn)的控制電源的頻率從而控制電動(dòng)機(jī)的電流，這樣就能控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保證電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的安全運(yùn)行，可見對于電動(dòng)機(jī)的安全來說變頻調(diào)速技術(shù)真的是一項(xiàng)不可缺少的實(shí)用技術(shù)。

2.2降低能源消耗

在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，能源消耗始終是一項(xiàng)需要生產(chǎn)部門積極考慮的問題，因此降低能源消耗就成了企業(yè)需要積極探索的一個(gè)問題。變頻調(diào)速技術(shù)對于降低能耗來說是一項(xiàng)有著積極意義的技術(shù)。變頻調(diào)速技術(shù)能夠調(diào)控電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速使其適應(yīng)各種不同的工況，這樣在不需要電動(dòng)機(jī)有著較高功率與轉(zhuǎn)速的情況下，電動(dòng)機(jī)可以保持較低的轉(zhuǎn)速，從而節(jié)約電能，減少不必要的電能損失。

2.3實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的精確控制

在工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備的動(dòng)力是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，但是不受控制的設(shè)備并不能稱之為好設(shè)備。各種工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備只有在能夠精確控制的前提下才能夠?yàn)楣I(yè)化生產(chǎn)提供最好的服務(wù)。而變頻調(diào)速技術(shù)的最主要特點(diǎn)就是能夠及時(shí)采集各種數(shù)據(jù) ，以便精確掌握各種設(shè)備的運(yùn)行情況，從而達(dá)到了很好的控制各種生產(chǎn)設(shè)備的效果，確保各種生產(chǎn)設(shè)備能夠在最佳的狀態(tài)下運(yùn)行。

3.應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的電器自動(dòng)控制方法

3.1數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)

在設(shè)備的運(yùn)行中需要對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛的采集，然而在以往的生產(chǎn)中都是通過人工進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。然而使用變頻調(diào)速技術(shù)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的采集，減少人員的工作強(qiáng)度，提高數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)度。變頻調(diào)速技術(shù)可以定時(shí)的采集各種數(shù)據(jù)，并儲(chǔ)存于特定的數(shù)據(jù)庫中，再由相關(guān)設(shè)備進(jìn)行分析歸納，以單元格的形式對數(shù)據(jù)實(shí)行管理，從而精準(zhǔn)的分析出設(shè)備的運(yùn)行情況以及是否存在安全隱患。

3.2信息交換

在變頻調(diào)速技術(shù)中信息交換是很重要的步驟，首先要將儲(chǔ)存與數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行處理。信息將原始信號(hào)分為正、負(fù)兩部分，并且通過不同的線路進(jìn)行傳輸。在接收端接收到信號(hào)之后對信號(hào)進(jìn)行處理，就形成了最初的原始信號(hào)，為下一步的操作提供了基礎(chǔ)。同時(shí)可以將采集到的信號(hào)發(fā)給相應(yīng)的模塊，指揮相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行各種生產(chǎn)活動(dòng)。

3.3電氣自動(dòng)化控制比例計(jì)算

在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中，可以結(jié)合采集到的信息信息對電氣自動(dòng)化控制比例進(jìn)行計(jì)算，具體公式如下：

Q=人q

q=r（t）-s（t）

從這個(gè)公式中可看到，在實(shí)際過程中誤差是根本不可能消除的，只能通過控制比例進(jìn)行相應(yīng)的減少。在一個(gè)合理可控的范圍之內(nèi)，自動(dòng)化控制比例增益與調(diào)節(jié)作用是正向相關(guān)的。如超出了這個(gè)合理可控的范圍，系統(tǒng)就會(huì)失去相應(yīng)的穩(wěn)定性。因此自動(dòng)化控制比例增益是衡量能否實(shí)行自動(dòng)控制的基礎(chǔ)。

3.4運(yùn)行參數(shù)控制

變頻調(diào)速技術(shù)對設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的控制是基于電氣自動(dòng)化控制比例電氣自動(dòng)化比例，而這種控制是以變頻器為載體。變頻器可以極其精確而微觀的對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，從而使設(shè)備達(dá)到最好的運(yùn)行狀態(tài)。然而對于變頻器的設(shè)置而言這樣，需要一套極其精密的變頻調(diào)速軟件。在加裝了變頻調(diào)速軟件之后變頻器便可以嘗試運(yùn)行，在運(yùn)行過程需要對變頻器進(jìn)行測試，測試分為動(dòng)態(tài)模式和靜態(tài)模式兩種模式，在測試完畢后便可以啟動(dòng)變頻器，檢驗(yàn)在實(shí)際運(yùn)行中檢驗(yàn)變頻器能否對電機(jī)進(jìn)行靈活自由的控制，如可以靈活控制電機(jī)轉(zhuǎn)速說明變頻器的工作是正常的。在微調(diào)狀態(tài)下檢驗(yàn)變頻調(diào)速控制模塊也是十分必要。在微速狀態(tài)下主電機(jī)可以正向旋轉(zhuǎn)也可以反向旋轉(zhuǎn)。然而在控制模式啟動(dòng)之時(shí)主動(dòng)即便不能反向運(yùn)轉(zhuǎn)只能做正向運(yùn)轉(zhuǎn)，這也是檢驗(yàn)變頻調(diào)速技術(shù)能否對電氣自動(dòng)化進(jìn)行控制的一個(gè)關(guān)鍵。

4.實(shí)驗(yàn)測試

以某水站的凝結(jié)水泵為對象進(jìn)行測試，在排除一系列外部干擾的因素下，通過一系列實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測試對比，得出以下結(jié)論：變頻調(diào)速技術(shù)可讓凝結(jié)水泵的公平電流下降一半左右。為更好的驗(yàn)證此方法對自動(dòng)化控制的精準(zhǔn)度，可利用凝結(jié)水泵的調(diào)節(jié)閥門對目標(biāo)進(jìn)行控制實(shí)驗(yàn)。在這一過程中還可利用相關(guān)先進(jìn)設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行更加精準(zhǔn)的采集，讓該技術(shù)對相關(guān)設(shè)備更具有控制力。經(jīng)過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可明確得出結(jié)論：變頻調(diào)速技術(shù)在凝結(jié)手中的正常運(yùn)行中具有明顯的效果。

結(jié)語

隨著時(shí)代的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電器自動(dòng)化控制方式也變得越來越靈活，而所要求的精準(zhǔn)度也越來越高，這也為變頻調(diào)速技術(shù)提供了一個(gè)廣闊的舞臺(tái)。變頻調(diào)速技術(shù)更好的保護(hù)了電氣設(shè)備同時(shí)也極大的降低了能源消耗，增強(qiáng)了對生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，極大的提高了生產(chǎn)效率同時(shí)降低了安全生產(chǎn)事故的概率。作為一項(xiàng)實(shí)用的新型技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)以其簡而易行的方式為現(xiàn)代化工藝生產(chǎn)獻(xiàn)出了自己的力量。

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基金項(xiàng)目：遼寧省教育廳2021年度科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（面上項(xiàng)目）（LJKZ1309）。