周平玲
合肥水泥研究设计院有限公司 安徽 合肥 230051
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摘要：随着环境污染的不断加剧，以及各类型资源要素缺乏现象的不断加剧，我国各行各业都逐渐提升了对节能环保问题的重视力度，并在此基础上接连实施了一系列的探索和实践。对于我国现存的电气应用设备而言，其基础性节能环保技术控制目标的顺利实现，能够对有效解决电气设备运行高能耗问题，发挥稳定充分的技术支持作用，有鉴于此，本文将会围绕PLC变频节能技术在电气设备中的应用展开简要阐释。
关键词：PLC变频节能技术；电气自动化；应用设备
1 引言
现阶段，在我国社会经济水平和人们认识水平显著提高的背景下，节能降耗问题越来越受到人们的重视，在保证电气自动化设备正常运行的前提下，如何最大程度减少能量损耗是需要重点研究的问题。对PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用进行研究，重点分析了PLC变频节能技术在电梯系统、空调系统和照明系统这三种系统的电气设备中的应用，分析了PLC变频节能技术在保证电气自动化设备的正常运行前提下，如何最大程度实现节能。
2 PLC变频节能技术内涵及基本原理
2.1 内涵
PLC变频节能技术是指通过科技手段和高科技设备改变设备当前频率的技术。在这个技术中，变频器负责控制设备的频率，变频器具有复杂的结构，有很多相关的组件，包括电源板、控制面板、电极等。因此，有效收集相关组件可以使电动机总是运行在节电状态。传统机电设备的频率是不能改变的，因此在操作过程中设备的速度是不能控制、改变的，这就使得机电设备处于恒定运行状态，不可以结合实际需要对速度进行调整，严重的影响设备使用时间，增加设备能耗。然而，应用PLC变频节能技术可以促使机电设备更加灵活，能够结合实际生产需要调整设备运行状态，达到节能的目的。
2.2 基本原理
变频技术一般分为交-直变频技术、直-直变频技术、直-交变频技术、交-交变频技术4种类型。而人们经常提到的变频技术主要是指交-交变频调速技术，它是将工频交流电通过不同的技术手段变换成不同频率的交流电，从而实现调压、调电、调速等目的，但在这些变化过程中，一般只是频率发生变化。变频节能技术是应用半导体元件来对电流的工作频率进行调整，继而实现调整设备运行功率的目的。该类方法不仅可以提高设备的运行效率，还可以降低设备运行过程中不必要的能源耗费，对提高企业的经济效益具有重要意义。变频器在节约能耗方面发挥了重要作用，其负载状态明显改善，在调节输出频率时遇到的问题明显减少，可以有效提高其后续各项工作的工作质量，延长电动机的使用寿命。该过程中应用的主要原理是利用变频器将线路中的电流转变成直流电，同时可以发挥滤波的作用来开展后续工作，再通过逆变器将直流电转变成可控的交流电，最终输出到电动机中，可以有效提高其各项工作的工作质量。该技术的应用可以克服传统电动机工作过程中功率不变的弊端，与以前相比设备将会运行得更加平稳，对提高设备运行的整体质量具有重要意义。
3 PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用
3.1 PLC变频节能技术在空调系统中的应用
第一，变频节能。在空调中应用变频技术是为了对空调系统进行节能改造，从而降低空调的能耗，达到节能降耗目的。而通过变频技术来控制水泵运行乃是实现中央空调系统节能改造的最有效途径。第二，功率因数补偿节能。
交-直-交变频器一般主要包括整流、中间直流、平波、控制、驱动及逆变等几个电路结构，主电路的控制主要是通过控制电路完成的，而整流电路负责把交流电变成直流电，直流中间电路负责平滑滤波，逆变电路则负责把直流电逆成交流电。其中间滤波电路的电容使得水泵电机的功率因数得到了提升，从而增大了有功功率，同时降低了无功功率消耗，因此达到了节能降耗效果。第三，软启动节能由于在空调的启动中应用变频技术及变频器时，电流是从零开始的，所以就算是达到了最大电流，亦是在额定电流之内而不会超过，这样就可以避免当电机直接启动时，电流因猛然增加数倍而造成严重冲击，损坏电网及用电设备。并且，这样也避免了大电流和震动损伤到阀门及挡板，从而延长了这些设备的使用寿命，节约了资源。
3.2 PLC变频节能技术在电梯系统中的应用
电梯PLC控制系统的核心部位为PLC结构。研究发现，PLC的输入信号主要包括运行方式信号内容、控制信号内容、指令信号内容、安全信号内容、限位信号内容与提示信号内容等，同时还有门控与电梯控制等信号，在变频器信号的支持下，有利于针对各方面内容进行改革与控制，及时发现其中存在的问题，采取科学的措施解决问题，创新整体工作方式与方法。为了更好地提升电梯乘客舒适度，增强运输效率，保证平层的精确度，在设计的时候，使用PLC方式有利于给定速度的曲线，保证电梯在加速方面与减速方面处于平滑的状态。可以给定电梯速度曲线，将S曲线作为主要内容，并合理设计变频器系统，以便于科学设定曲线速度，获取良好的启动装置速度曲线与制动装置速度曲线，在科学分析与管理的过程中，提升整体系统的运行水平。
3.3 PLC变频节能技术在照明系统中的应用
照明系统由大量的电机自动化设备组成，这些设备集中工作为人们的生活提供便利，但是也会造成能源浪费。PLC变频节能技术在照明系统中配置电子镇流器，cos％＞0.9，色温设定在3500～6500Ｋ，光源显色指数值始终大于85，从而对不同场所的照明系统实行节能控制。PLC变频节能技术安装在照明系统的电气自动化设备中具有如下优势：光照效率高，光衰小，光照功率低，占用体积小，使用寿命更长。PLC变频节能技术大大降低灯具的瓦数，利用ＬＥＤ灯源取代传统照明灯源，对电能源的消耗率可以降低到50％，同时在各个照明箱中安装HW－BA5204模块，有效降低室内光照强度，缩短光照时间，从而达到节能效果。
3.4 PLC变频节能技术在石油行业钻井设备中具有良好的应用
在钻井设备中，绞车和泥浆泵受交流变频电动机进行驱动，对钻井安全生产具有重要意义。相对而言，电动机中的转子电路金属电阻方式，虽也具有调速这样的功能作用，但存在着一定的安全隐患，不能确保生产的实际运行，同时还会消耗掉一定的能量。这样的情况与技能减排相违背，不能确保可持续发展战略的实施。而PLC变频节能技术，利用变频防爆交流电动机，或者是一般大功率电机变频调速系统综合性利用，进而对数学信息化进行有效控制，同时还能实现电动机的远程控制，保证绞车电动机能够稳定进行的提升下放钻具出入井内。
结语：
本文阐述了PLC变频控制技术在电气自动化方面的应用，直接分析了此技术在生产节能降耗方面的优势。PLC变频节能技术能够在保证电气自动化设备正常运行的前提下，最大程度减少能量损耗。PLC变频节能技术广泛应用在电梯系统、空调系统、照明系统的电气自动化中，并且能够很好地实现节能效果，是未来必然的发展方向。希望本文可以对今后研究PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用提供帮助。
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