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工业电气自动化控制中变频调速技术的应用王义宏

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年1月作者：王义宏

[导读] 随着我国科学技术的发展进步，各行业各领域都呈现出突飞猛进的态势。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。

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摘要：随着我国科学技术的发展进步，各行业各领域都呈现出突飞猛进的态势。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：工业电气自动化控制；变频调速技术；应用
        引言
        为推动国民经济的快速发展，对工业化发展模式予以变革是非常必要的。工业电气自动化控制是在现今信息技术普及背景下衍生的自动化、智能化控制体系，有助于提高工业生产效率，降低能源、资源损耗。变频调速技术的应用则为工业电气自动化控制带来了机遇，可以促进工业的可持续发展。
        1变频调速技术原理
        变频调速技术是借助对电源输入频率的转变，对设备转速、运行负荷运行模式进行调整和管控的一种技术方式。这对于工业电气自动化控制设备运转效率提升、能耗控制具有显著效果，也是提高工业生产自动化、智能化水平的关键，对我国工业化建设进程有明显的推动作用。
        2变频调速技术的主要优势
        变频调速技术在当前工业自动化生产中应用非常广泛，是因其有独特的优势，具体包括以下几方面内容；首先，应用变频调速技术有效的调整了电机启动的冲击。传统的电机启动为直接启动方式，直接启动方式在开机的瞬间会产生强大的电流和电压，从而对电机的电力系统以及电源造成损害，长此以往也会影响到电机的使用效率。而采用到变频调速技术之后，电机的启动方式发生转变为软启动方式，电机开启的过程中，对自身电源系统的损害相对比较小，对于电机而言也是一种保护。其次，变频调速技术的调速范围比较宽，使电机的使用性能更高。不同的电气系统以及机械系统应用到的电机结构也不相同，所以在实际的生产过程中，应该调整转机转速其能够有效的提升电机应用性。而应用变频调速技术可以实现电机频率0Hz到几百Hz的调整，使一种电机适用于更多的应用场景。最后，应用变频调速技术之后，还可以实现电力资源的有效解决，根据不同的情况进行电机频率调整，电机的电力能耗也有所调整，所以根本上实现了电力资源节约。
        3工业电气自动化控制中变频调速技术的应用
        3.1电系统中的应用
        工业电气自动化控制系统在运行过程中对能源有着较高要求，单纯地依靠外接电源供应，难以保证供电质量，还会造成资源上的浪费，不利于企业经济效益的提升。因此，很多企业都会设置独立的发电系统，为电气自动化系统及设备提供充足的电能供应，但因发电系统的复杂性较强，在实际应用中，容易出现电流输出与实际需求不符的现象，这就会导致设备因电压供应不稳而出现短路、断路等故障问题，对整个系统带来影响。设备系统运行使用变频调速技术后，首先，上述存在的问题能得到很好的约束和控制，加大工业电气自动化控制系统的运行安全系数，改进工业生产效率，促进企业的健康发展。其次，变频调速技术的科学应用，做到了电力资源的科学划分，加大资源利用率，在保证电气自动化系统安全稳定运行的基础上，达到资源和能源节约目标，推动企业的环保发展。再者，有关变频调速技术的应用配件，成本相对比较低廉，电气自动化控制生产过程中能够有效缩减成本，增加经济收益。同时，通过该技术在发电系统中的合理应用，还能增强系统发电过程中的稳定性。

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        3.2减速段超速的应用
        在工业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。在工业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。在工业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深度指示器保护控制中的运用
        工业电气自动化控制系统运行的安全性，需要专业的保护装置进行控制，减少故障问题的产生，加快数据信息分析速度。深度指示器作为主要的设备保护装置，一旦出现故障问题，会直接影响其他保护装置的运行效果，降低保护系数，扩大故障影响范围。为此，需要利用变频调速技术对深度指示器保护装置进行控制和处理，注重各项参数数据调节的准确性、及时性，在设备运转达到临界值时，及时实施自动化调节和报警作业，降低故障问题的发生率，促进设备的正常运转。利用变频调速技术还可以对收集到的脉冲信号实施分析和处理，如果脉冲信号数据没有及时改变，则说明深度指示器装置正处于停止运行状态，此时，无法开启电气设备的保护功能，如果处于这种状态，技术人员要及时开展设备检查工作，判断设备状态是否处于爬行区，如确定，那么，深度指示器装置会发出预警信号，并采取相应的处理措施，如果是否定的，那么，系统随时会进入制动状态，随后发出警报信号。
        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。例如，脉冲优化选择器就选择了芯片处理信息，在具体设计过程中，借助调制方式的信号编码可以完成对相应模块电路的设计工作，进而达到对工业电气自动化系统的有效仿真验证。实际上，变频调速技术的应用还可以有效改善电容周围并联均压电阻离散问题，进而达到节能的效果。
        结语
        变频调速技术在工业电气自动化控制中起到了非常重要的功效，应该加大重视力度，科学合理使用，并做好电力资源的节能控制，以提升电气自动化生产水平，为企业创造更大的经济效益，推动产业工业化的良性发展。
参考文献
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[2]刘志磊.浅议电气自动化控制中变频调速技术的运用[J].科学与信息化，2019(8)：111-112.
[3]孙建，徐景珏.浅谈变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的运用[J].科学与信息化，2020(6)：98-99.
[4]刘军.电气自动化控制中变频调速技术的应用研究[J].百科论坛电子杂志，2019(9)：159-160.