塔里木油田乙烯建设工程项目经理部 新疆库尔勒 841000
摘要：随着社会科学技术的不断进步，在工业生产中，应当使用更加先进更加可靠的技术使得能耗降低，传统的工业电气控制系统不仅仅需要消耗较大成本的人力以及物力，还对当前的环境造成了一定程度上的威胁。随着工业电气自动化控制中变频调速技术的发展，变频调速技术被广泛的应用起来，大到工业生产、小到人们常用的冰箱以及空调都要运用到变频调速技术，这项技术的发展，为人们的生产以及生活带来了极大的便利。
关键词：变频调速;工业电器自动化;控制运用
随着现代控制技术与生产需求的发展，变频调速技术得到了广泛的应用，而集成电路技术与微机控制技术的发展，为交流变频调速技术的发展提供了良好的物质基础与技术条件，变频技术的功率因数高，调速性能也比较良好，在未来的工业自动化设备中应用会越来越广泛。
1 变频调速技术在工业电气自动化控制中应用的重要性
1.1推动自动化控制技术不断发展
电气自动化技术是一类集成技术，广泛涉及到了包括计算机技术、互联网技术、信息技术、机电技术等在内的多个学科领域。如今，该技术类型已渗透到了我国工业发展的各行各业，特别是在高新技术领域扮演着十分重要的角色。近年来，变频调速技术的使用更加推动着自动化控制技术的快速发展。通过变频器的安装使用，能够将电动机电流、电压等与变频器彼此关联起来，并通过变频调速技术得以合理控制。
1.2促进变频调速技术的推广应用
目前，常见的变频调速技术是通过调节其电源频率的方式来实现对电动机的控制作用的。通过变频调速技术的使用，能够更好的确保工业电气自动化控制运行过程的稳定性及安全性。在如今国内的生产状况下，更多的生产者采用变频器及节能变频器共同实现工业电气的自动化控制，尽量节约能源、降低成本，以达到最佳的经济及生产效果。
变频调速技术的使用，一方面能够对电气设备及其电路系统实施整体的自动化调控，同时，还能够对其运行状况实现实时监测。变频器对电动设备内部电流进行测量，依据不同部位的电流变化实施有针对性的变频调控。这一特性大大降低了设备的监测及调控范围，从而降低了能源损耗，有效起到了节能生产的效果。
2 变频调速技术的优缺点分析
2.1 变频调速技术的优点
2.1.1 电机启动冲击小
大功率电动机在启动瞬间，启动电流过大，会影响电动机的使用寿命，同时大启动电流对电网冲击影响很大，会导致电源电压突然波动，影响同一电网内其它负荷设备的正常工作。利用变频调速技术，通过对电机启动频率的控制，能实现电机缓慢启动，使电源频率从低到高输出，电机转速逐渐上升，从而控制电机启动电流，变频调速技术对电机和电源起到了有效的保护作用。
2.1.2 电机调速性能好
变频调速技术调速范围宽，调速动态响应快，且调速过程平滑冲击少，能实现从 0HZ到几百 HZ 的频率输出范围，而且线性度很高，适合应用于各种电机各种场合的调速，如提升机，机床，电动汽车，生活水泵、消防泵、稳压泵等调速速度和精度要求较高的场合均须用到变频调速技术。
2.1.3 可以有效节约电能
变频调速技术的应用可以大范围改变电机运行转速，电机在低速运行工况时能耗极大下降，能有效节约电力能源成本。
2.1.4 电源适应性强
变频器通常配置直流母线电容器，对电网电压波动具有较强的适应性，能在额定电压5%-10% 的范围内满负荷输出，在突然出现电网压降时，变频器能在 5 个周期内失电运行不跳闸，在轻载状态下可失电运行更长时间。
2.2 变频调速技术的缺点和不足
2.2.1 产生谐波
变频器输入侧一般采用普通移相整流技术，低频状态有较大的波形畸变，会给电网造成一定的谐波污染，尤其在缺少电磁隔离设备时，对电源波形影响较大。随着变频调速技术的发展，部分厂家已在变频器内部设置输入 /输出滤波器，以避免其产生的谐波。
2.2.2 设备投入成本较高
变频调速技术中用到的功率器件如 IGBT模块成本较高，并且耐压能力有限，难以在高压（10KV 等级）状态下工作运行，因此，在高电压、大容量变频调速时，需要利用变压器先对电源降压，再调频，再进行升压，这一过程加大了设备投资和系统损耗，造成系统成本上升。
3 工业电气自动化控制中变频调速技术的具体应用
3.1矿井指示器保护中的应用
矿井下的电气提升设备在正常情况下，为确保工作状态的稳定需要采用多重保护机制。电气提升设备的深度指示器功能对于系统的正常工作至关重要，在电气提升设备运行过程中，一旦发生功能失效的情况，会直接影响整个设备系统的稳定运行，致使设备无法正常工作。而变频调速设备可以对深度指示器起到检测的作用，相关操作人员首先将电机开启到工作状态中，与此同时，做好周期内编码脉冲的叠加处理工作，然后记录并比较编码器与比较器的脉冲数值，最后根据比较结果来判断整个电气提升设备是否处在正常运行的工作状态中，如果前后数据没有发生改变，那么深度指示器就存在出现异常的情况，从而导致为设备留下隐患的可能。
3.2等速区间的超速控制保护
电机拉动设备一般情况下是在等速区间运行，且被工业电气企业广泛应用。变频调速技术的使用则可以有效地对设备系统的异常情况包括过载和超速等現象进行预警通报。作为提升设备运行速度的监控依据，其正常工作速率应当确保不高于系统运行既定速率的百分之十五，如果速率显示超过既定速率，那么变频调速系统的运行速度会直线缓慢，并且隔开设备的安全回路架构，与此同时，采用紧急制动设备，以此来达到减少系统设备运行速度、进行预警控制的目的。
3.3减速区段的低速保护
对减速区间的控制技术也是变频调速技术良好运用不可忽视的组成部分。提升设备控制稳定性能的关键内容包括了对提减速区间的控制，在设备运行过程中，一旦系统出现减速，且到达了设备限定的标准，那么设备运行系统就需要进行变频调速控制保护，相关操作人员应当在采用变频设备的同时，结合PLC设备进行监控速度取样，反复对比所得数值和安全设定值，以此来确定系统在减速区段是否存在异常情况，如果速度发生超越现象，设备将自动对系统中心发表安全警告，进而达到实时控制设备安全运行的目的，有效控制并对系统减速进行调节。
4 结语
综上所述，工业电气是推动我国经济发展的重要组成因素，它能提高工业电气企业生产工作效率的同时，还能减少企业成本。随着时代在进步，人们对于变频调速技术已提出了许多不同新的要求，希望各技术部门不断的改进，提升电气自动化控制中变频调速技术含量，为工业生产带来更高的效益。工业电气使用的电动机在进行工业生产的过程中，由于正反向工作频繁地、长时间地切换，极易导致电动机处在超负荷状态中。而变频调速技术可确保工业电气电动机系统安全稳定的运行。因此，自动化控制中变频调速技术对于工业电气发展具有重大意义。
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