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摘要:随着科学技术的发展,我国的变频调速技术有了很大进展,变频调速技术在现代工业生产中应用非常关键,对于工业生产效率提升起到关键作用,并且有利于工业生产资源节约。当前,变频调速技术开始应用于电气自动化当中。文章作者对变频调速技术在电气自动化技术当中应用进行分析研究,文章阐述变频调速技术的基本原理和主要优点,并提出变频调速技术在电气自动化控制当中的具体应用。
关键词:变频调速技术;电气自动化技术;控制技术
引言
近年来,随着社会的发展进步,工业领域也在不断革新。在工业领域中,电气自动化技术一直是需要不断关注的发展重点,其调速技术的进步直接关系着多个领域生产模式的变化。变频调速技术的运用相对于传统落后调速技术来说,其能够发挥出的作用是最直接的,优势也是最明显的,不仅能够满足当今社会对于工业生产商品的工艺需求,还能够起到明显的节电效果,并在技术应用过程中,给企业带来更大的经济收益。
1变频调速技术及其基本特点分析
针对变频调速技术而言,实际就是对电极频率、电压予以改变,以此来调速电机。当前,此技术借助自身较高的精度、平稳的调速以及较宽的调速范围等优点,在许多领域中已得到比较广泛的应用,并且还已经成为促进电机能效水平提升的重要技术。为何要将变频调速技术融入到原有的传动系统当中,主要目的就是为了实现故障率的降低,与此同时,达到提升驱动效率与质量的目的;此外,改技术的应用,还有助于系统控制精度的提升,使其始终保持在一种高效、合理的运行状态。当前,全部的CyeloneⅡ器件,均选用的是300mm晶圆,且以TSMC90nm以及低K工艺为基础进行制造,因而有着比较低的成本以及比较高的运作效率。但需要指出的是,因采用的是最小化的硅区,CyeloneⅡ系统设备能够单凭一个芯片,便能够为比较复杂的数字系统提供支持,而其在具体成本上,与专用集成电路基本相当、针对高性能通用变频器来讲,其能够较好地满足各种工程应用需要,仅若干硬件结构,即带能量回馈单元的变频器、公共直流母线式变频器以及专用集成电路等。针对独立式变频器而言,其实际就是把逆变单元与整流单元融为一体,是当前应用最为广泛与普遍的一种变频器;通常情况下,仅应用一台电动机对其进行驱动,用于传统的工业负载;而在所采用的配置方式上,实际就是将AS与JTAG相融合,因此,在对相关电路进行配置时,不仅要能够满足AS配置方式,而且还需要能够满足JTAG方式。其中,针对配置芯片而言,选用的是EPCSI。变频调速实际就是在频率改变后,电动机仍然处于此频率的同步转速周围运作,是一种不增加转速损失的调速方式。可以说变频调速实为一种高效、实用性能突出的调速方式,其调速区间为1~100%,且在调速架构当中,调速效率高。变频调速在具体方式上,以调速范围宽、负荷经常变动的设备。选用最合适的运转速度,有助于平滑调速,而且还能实现低速启动。
2变频调速技术在工业电气自动化控制技术当中的具体应用
2.1V-F控制技术的主要应用
V-F控制技术是现代变频调速技术当中非常重要的一种,其具有非常良好的变频调速功能,在具体的调速工作中,V-F控制技术是通过控制电机电压来完成电机转速控制的。V-F控制技术也是一种压控振荡装置,在实际的电机工作中,电压决定了电源的工作效率,电源由于电机转速之间有十分紧密的联系,所以适当的对电压进行有效的调整,就能够保证电压发生变化,电压发生变化也会引起电机振荡频率发生变化,最终控制到电机的转速。在电气自动化控制过程中,与V-F控制技术能够有效的结合,自动化控制技术如PLC技术完全可以对电压进行有效的控制,从而实现V-F的精准控制,实现电机转速调整。
2.2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。
2.3在深度指示器中的运用
实现电气自动化控制工作,经营者经常会引进数目庞大的工业设备,而这些工业设备的稳定运行必须得操作深度指示器。深度指示器如果无法保持稳定运行的状态,这些工业设备的保护装置就会失去应有的保护效用,这对工业生产的质量以及效率均会造成极大的消极影响。由此看来,有效运用深度指示器就显得尤为必要。为充分实现深度指示器特有的功能效果,应当在对深度指示器进行研发时对其增设一个失效保护装置,而此失效保护装置增设工作开展当中变频调速技术的运用是最为重要的实施内容。即当电机正常开机时,可以先对编码器收集的脉冲信号实施必要的累积工作,而后再读取这些脉冲信号的数值。如果这些数据未产生明显的变化,则说明该深度指示器没有正常运行,表明其并不具备保护的功效,此时应当细致检测电气设备所存在的问题。倘若检测设备表现为进入爬行区状态,则该深度指示器就会及时发出报警信号,随之检测人员就会采取必要措施来对设备当中的问题进行及时的排查工作。
2.4等速区间的超速控制保护
在变频调速技术在工业电气自动化控制当中应用时,电机拉动设备以及等速区间保护也是非常重要的应用内容,等速区间保护与减速区间保护应用原理相同,都是应用电气自动化技术对变频调速技术进行控制,从而实现电机工作运行速度的有效控制,从而实现对电机系统的保护。在电气设备长期使用的过程中,很有可能会出现电机拉动设备超载使用的情况,电机拉动设备超载使用情况下,电机自身的转速已经超过实际的界定转速值,在长期超速工作状态下,电机不仅会发生故障,电机的使用效率也会造成一定程度的影响。同时,电机拉动设备也会出现工作故障问题,而采用变频调速技术与电气自动化技术进行结合应用,可以实现等速区间的超速控制,在实际的系统中设计电机和设备的运行速度不能超过最大工作速度的10%,一旦出现电机工作速度超过最大工作速度10%的情况,等速区间保护系统就开始自动实施保护措施,自动控制系统催动变速调整系统进行电机运行速度调整,保证电机在安全的运行速度之内,从而实现对电机以及电机拉动设备的保护。
结语
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。
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