电气自动化变频调速技术应用分析

发表时间:2021/3/17   来源:《中国电业》2020年31期   作者:张小刚
[导读] 在工业生产领域,变频调速技术能够发挥出的优势不仅仅只限于目前所展示出来的部分
        张小刚
        神华准格尔能源集团生产服务中心 内蒙古 鄂尔多斯 010300
        摘要:在工业生产领域,变频调速技术能够发挥出的优势不仅仅只限于目前所展示出来的部分,其存在的更多可能性还需要专业技术人员进行深入探索。如今人们的节能意识愈加明显,资源浪费为工业企业带来的成本压力也越来越大,而变频调速技术的运用能够有效解决目前电气自动化技术难题,且能够帮助合理提升工业企业经营效益。加强技术的多方位运用,这不只是在满足目前工业生产需求,更是在助推我国工业领域成长。
        关键词:电气自动化;变频调速技术;应用
        1电气自动化变频调速技术概述
        在电气领域中有着这样一门学科,名为电气自动化,其全程为电气工程及其自动化专业,这是一门近年来随着科学技术发展而兴起的新兴学科,主要与人们日常生产生活联系较为紧密,作为电气信息领域新兴技术产业的主要组成部分之一,在社会各界的不同领域中得到了广泛的运用,且在社会逐步发展中发挥着愈加重要的推动作用。在电气自动化技术中包含着多种技术内容,本文重点讲述变频调速技术。这门技术是电气自动化领域中较为重要的一类工业技术,其主要的工作原理是通过更改电动机工作时所使用的电源的频率来合理调节电机转速,主要帮助电机的转速与工作电源输入的频率形成关系正比。这样的技术调节能够帮助相关工作人员对电机保持更加精准地控制,并针对出现类似于交流电机方面的问题能够及时提供相应的解决措施。
        在以往科学技术还没有得到实质性进展的时代,电气自动化技术发展不够成熟,相应的调速技术内容也较为粗糙,在技术水平层面都存在着或多或少的缺陷,陈旧的交流电机的调速方法要么调速范围有限,不能实现无级调速,要么就是过载能力较低,原有电机的容量得不到有效发挥,或者是在设备运转过程中速度损失较大,在调速过程中不够节能,工作效率低下,种种技术硬伤制约电气自动化调速技术的发展。在目前科学技术飞速发展的今天,电气自动化技术领域内容也在逐步发展,其结构体系也越发成熟,科学技术的生产成本也得到了合理的管控,在技术层面和社会需求的双重号召下,变频调速技术应运而生,且在不断更新替代陈旧的调速方式,助推电气自动化技术发展进步。
        变频调速技术在实际技术运用上需要根据工艺的需求来进行选择,首先在实施与运用过程中要能够充分满足工艺以及设备的需求,同时还需要能够满足节约电能的需要。例如在电梯上的运用,以往传统的调速技术设置会让整部电梯在上升或者下降的过程中速度不能达到有效把控,而变频调速技术能够让乘客在乘坐电梯的过程中感受不到速度的突然变化,在往较高的楼层上升时速度也有明显保障。又或者在供水领域,如果一直采用恒压供水,没有运用变频技术,供水的水泵就会一直保持额定的转速进行工作,水压也会因为用水量的变化而忽高忽低,如果采用变频调速技术,就能够设定一个固定的水压值,用水量大的时候转速就会加快,用水量较少时转速也会相应减慢,这就能够保证满足供水需求,同时也能够达到有效的节电效果。
2变频调速技术在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自适应电机模型模块的应用
        自适应电机模型模块是当前电力系统当中应用常见的变频系统,其应用的主要功能是为了对电机的输入和输出电流和电压进行有效的检测,从而保证电机输入输出电流与电机的工作性能参数互相匹配。自适应电机模型模块是一种电气自动化控制模块,不仅能够对电机电压进行实时的检测,更是能够实现对电机转矩进行调整,调整转机转矩就能够在一定程度上实现电机转速的调整,实现自动变速功能。自适应电机模型模块是当前变频调速技术与现代化电气控制系统的集成引用,在自适应电机模型模块具体应用的过程中,其可以实现电机系统的变频调速精度在0.5%以上,不仅做到了变频调速的效率性,更是直接提升变频调速的精度。
        2.3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。
        2.4等速区间的超速控制保护
        在变频调速技术在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。
结束语
        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。
参考文献
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