变频调速技术在电气自动化控制中的运用分析

发表时间:2021/1/7   来源:《工程管理前沿》2020年10月第29期   作者: 严春照
[导读] 电气自动化控制技术是当前工业生产过程中非常重要的技术,其提升工业生产机械的自动化控制水平,并对工业设备的生产效率提升起到促进作用
        严春照
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        摘要:电气自动化控制技术是当前工业生产过程中非常重要的技术,其提升工业生产机械的自动化控制水平,并对工业设备的生产效率提升起到促进作用。当前,为了进一步提升工业生产机械的自动化控制水平以及节能发展,在工业设备电气自动化控制系统当中还应用了变频调速技术,变频调速技术与电气自动化技术能够良好的结合应用,提升工业生产的生产效率。
        关键词:变频调速技术;电气自动化;运用;
引言
        随着人们生活水平的不断提升,对社会生产力提出了更高的要求,因此变频调速技术被广泛的应用在机械、石油、化工、纺织、冶金、食品等各个行业中,不仅提升了生产效率,而且还能够降低电机能耗,节省了大量的资源投入,取得了非常可观的经济和生态效益。目前,变频调速技术已经成为节能、改善工艺流程、提高产品质量、优化资源配置、减少环境污染的有效措施,随着可持续发展理念的提出,研究并推广变频调速技术具有非常重要的意义。
1变频调速技术工作原理
        变频调速技术具体是指通过电机转速以及电源的调整,从而实现对电机频率进行控制的目的。在电机正常工作的过程中,电源因素、电机实际转速以及磁极对数之间存在非常紧密的联系,其中电机的转动速度与电源的输出频率之间呈现正比例的关系,其公式为n=60f(1-s)/p,公式中;n-电动机转速;f-电源频率;s-转差率;p-电动机磁极对数。从公式可以看出,将电动机的电源频率进行改革可以有效的调整电机的转速,从而实现电机工作效率的变化。所以,变频调速技术正是根据这一原理进行工作,变频调速技术是可以根据不同的工作需求,对电机的工作频率进行调整,从而实现电机工作效率的提升。
2变频调速技术主要特征
        变频调速技术具有许多不可替代的优势,首先,变频调速技术的适应性强,具有通用性的优势,对于不同地区、不同领域变频设备的复杂问题都能解决,因此能够得到有效的推广;其次,变频调速技术的调速效率高,随着工艺技术的不断创新,变频调速器中用到的许多构件都融入了现代科技,完善了变频调速器的功能和性能,因此能够进一步提高生产效率;最后,变频调速技术的操作较为方便,能够实现一体化的操作,从而更好地满足工业电气自动化控制需要.
3变频调速技术在电气自动化控制中的应用
        3.1深度指示器的运用
        在保护电机运行基本状况的过程中,核心保护装置主要是对深度指示器的保护。如果深度指示器的功能出现问题,就可能会造成其他保护器同时发生障碍和问题,所以需要尽可能地保护好深度指示器的功能。具体而言,在运行电动机的时候,要充分结合各个周期状态,进一步记录并核算出编码器所传输的数据,并且通过相互比较的方法,明确了解电动机前后脉冲数据的改变与基本状况。如果前后两个数据没有非常明显的改变,就说明单独的设计本身已经不再具备应用这项功能。如果功能失效,就需要进一步评估一些容器是否当前已经步入到爬行阶段当中。如果并没有进入爬行阶段,就需要及时的做出一些相应的预警信号来对其他的工作人员进行提醒,而如果已经进入,就需要及时采取一些科学合理的保护方法,同时能够对其他工作人员发送相应的预警信号。
        3.2减速区段的低速保护
        在电气自动化控制系统当中,变调速技术的应用还体现在减速区间控制方面上。在电气自动化控制设备正常工作的过程中,设备工作运行的稳定性是设备运行评价的重要指标,保证设备工作运行稳定才能够根本上保证设备运行更加高效。

而为了保证设备运行稳定,在自动化控制设备正常工作的过程中,对设备电机进行减速区间控制是合理的对策,设备实现减速运动,合理的控制好电机转速就会在一定程度上优化设备的稳定性。在实际的变频调速技术应用过程中,变频设备与PLC设备结合监控速度取样,并对设备的运行速度安全值进行实时的监控对比,一旦发现设备在实际的工作中,将要达到转速临界值或者已经超过转速临界值的情况,要立即采用PLC智能电气自动控制技术对变频调速系统的工作进行调整,使整个电力设备呈减速区段趋势,通过有效减速的方法,来完成电气设备的保护。在电气自动化控制系统中应用变频调速技术,不仅可以对电气设备的工作运行效率进行一定的调整,更是可以实现整个电气设备的保护,保证电气设备能够高效稳定运行。
        3.3等速区间的超速控制保护
        在工业电气企业,电机拉动设备得到了广泛的应用,通常情况下,电机拉动设备在等速区间运行,利用变频调速技术,在点击拉动设备发生过载或者超速运行的情况下,能够及时的发出预警,从而实现等速区间的超速控制保护。一般情况下,点击拉动设备的正常工作速度大概在设备运行既定的15%以下,如果速率显示已经超过既定速率的话,变频调速系统就会减慢运行速度,将设备安全回路架构隔开,在这个过程中还会启动紧急制动设备来降低运行速度。总之,为了实现等速区间的超速控制保护,在设备运行过程中,控制保护的设置要求以下两点:一是速度控制不能超过10%,二是在正常速度运行过程中要保持系统的稳定性.
        3.4自动化适应电机模型单元的应用
        自适应电动机模型单元是工业电气自动化控制系统中比较重要的组成部分,其主要功能可以检测电动机输入电流参数和电压参数,以实现对整个电动机运行状态的有效识别。同时,电动机模型还可以直接实现与变频器的连接,并参与到转矩控制工作,从而达到预期的控制效果。在大多数工业生产和实践过程中,还可以借助电动机模型单元来精度控制工业机电一体化运行情况,并结合一体化运行特点来合理选择闭环转速。自动化适应电机模型单元可以通过变频调速技术来综合选择转矩比较器和磁通比较器,并通过对比反馈值固定时间与参考值的方式,借助滞环调节器来有效输出磁场状态和转矩状态。
        3.5节能降耗方面的应用
        由于电气设备运行过程中普遍存在着电气设备高负荷、高能耗的问题,不仅生产效率低,生产成本高,还对环境造成了破坏,变频调速技术在电气自动化控制领域的节能降耗方面具有非常好的应用效果,利用变频调速技术可以根据实际生产情况和社会运行参数实现电流的优化配置,在确保能够满足工业生产需求的前提下提高电能的利用率,减少资源浪费、节约生产成本,有效提高经济效益,除此之外,变频调速技术还能够对设备的运行状态进行实时监控,了解设备的电能供应情况,当电压电流超过一定范围的标准额定值之后,变频器系统就会发出预警.
结束语
        综上所述,经济社会的发展有效推动了电气自动化技术的发展,且随着变频调速技术的创新及改革,其在电气自动化控制中得到了广泛应用,并取得了比较理想的应用效果。变频调速技术具有多方面的优势,在深度指示器、等速段超速、减速段超速、自动化控制、电机组系统、工业节能方面及自动化适应电机模型单元中均得到广泛应用,既可以提高电气自动化控制效果,还可以推动电气行业的健康、可持续发展。
参考文献
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