于新成 郭庆 宋吉卿
中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266109
摘要：电气工程及其自动化技术是当前社会环境中较为先进且应用较为广泛的技术类型之一。随着社会的发展，各项科学领域都得到了全面的进步，变频调度技术在电气自动化控制领域也得到了广泛的运用。电机在运行的时候采用变频调速技术能够有效地降低整体的耗能，所以变频调速技术是符合现代社会节能环保理念的一项技术，也是可持续性发展的技术。借助于变频调速技术，可以实现电机工作运行状态的有效转化，进一步提高电气自动化控制效率。围绕电气自动化控制中变频调速技术运用进行探讨。
关键词：变频调速技术；铁路工程；电气自动化；控制；运用
引言
早在上个世纪70年代初期，著名德国学者Blachke便首次提出了具有划时代意义的矢量控制理论，实际上就是借助各种先进的控制理论，进行状态、参数重构，并根据现实需要，对交流电动机所对应的强耦合对象，实施解耦，并且对直流调速原理进行仿照，开展矢量变换，促使交流调速无论是静态性耗时动态性，均维持在一种直流调速状态。当前，电力驱动装置在诸如交通运输、农业及工业等领域中得到广泛应用，而铁路工程在我国整个交通运输体系当中，起到至关重要的作用，其自动化控制水平也越发受到社会重视与认可。在既往较长一段时间内，围绕铁路工程所开展的电气自动化控制，均借助直流电动机传统系统来实现高效、持久运转，虽然此系统能够实现调速传动，但却有着比较高的故障率，而且工业也比较复杂，对此，要想合理化控制电气自动化控制，做好调速工作尤为重要，而变频调速技术便可较好地实现此点。
1电气自动化控制中变频调速技术的重要作用
保障设备的高效运行
电机设备安全稳定的运行是各项工业生产能够正常顺利开展的基础，也是保证整体工作质量和效率的关键。想要更好地推动电机设备的运行就要使用电气自动化控制。引入电气自动化控制设备后能够促进电机设备更加高效地运转，而变频调速技术能进一步保证电气自动化控制设备的运行，加强设备的稳定运行。变频调控技术能够根据设备的运行情况进行调整，时刻保证整体运行状态的良好和稳定。
2变频调速技术存在的原理以及特点
2.1变频调速存在的技术原理
变频技术本身属于一项非常复杂的技术，按照工作要求，主要会利用到发动机转速、皮带轮以及电源的比值等。在发动机工作中，编写程序的使用是比较广泛的，程序会对发动机的转速以及电源实施控制，变频调速技术主要包含：脉冲优化选择器、自适应发动机模型以及补偿器。自适应发动机模型的功能：主要完成发动机电压以及电流的控制，一般情况下，磁通量的函数值与正常情况下的函数值进行比较，然后通过比较结果来评估控制器的功率或磁场的变化，此外，它还可以实现所有电气设备的频率调速以及计算。
2.2变频控制技术存在的特点
其存在的特点：会在电力工业应用的过程中引入一定的交流电气技术，直接对直流发动机的故障实施改变，整个频率控制系统结构相对简单，设置更安全，采用变频技术，使电气设备的运行强度更持久可靠，数据动态频率也更高，变频技术改变了传统的２２０Ｖ电压运行方式，如果电压低于２２０Ｖ，也能正常工作，节约能源，交－直－交系统和交－交系统控制器可以有效地节约电力，提高系统的运行效率。
2.3铁路施工中电气工程及其自动化技术应用存在问题分析
从整体上看，在铁路施工中应用电气工程及其自动化技术能够促进施工质量和施工效率的提升，但是从实际施工情况来看，由于各方面因素的影响，使该技术在应用中表现出较多的问题，进而影响到最终的施工质量。其存在问题主要表现在3个方面：第一，运用独立性欠缺，工作效率低下。在铁路工程施工建设中常常表现出较强的综合性特征，而现有电气工程及其自动化技术水平又无法在施工中独立应用，因施工不能实现全自动化和一体化，从而影响到施工的效率。第二，未形成完善的网络监管系统。
电气工程及其自动化技术的应用需以信息技术作为发展基础，然后建立严密的运行监控系统，对相关自动化设备形成系统性地监管，才能切实保证电气工程及其自动化技术运用的安全性。但是从现阶段应用的现状来看，在监控保障方面还有待提升。第三，对数据信息应用意识较低。从整体上来看，我国铁路部门施工建设中对电气工程及其自动化技术的应用仍处于初级阶段，部分部门管理人员对数据信息的接收和共享没有引起充分的重视，使数据信息在各部门之间的传输不完整，影响数据信息的应用。
3变频调速技术的具体应用
3.1变频技术有效节约资源
为了降低工业企业的生产成本，相应的变频技术的组装件也具有一定的通用性，在电气自动化控制中需要控制各种不同规格的机器的运行，变频技术可以有效地减少由于零件尺寸而造成的经济损失和资源损失，进一步提高这些机器的工作效率，从而给工业企业带来良好的经济效益。
3.2自控电源在电气系统中的应用
工业电气自动化系统的运行将对能源有很高的要求，如果过于依赖外部能源输送，会浪费大量的财力、人力和物力，因此，大多数电气自动化技术都有自己的发电系统，在发电系统的运行中，各个环节也有一定的运行复杂性，变频技术的应用使其能够有效地控制发电系统的运行故障，对发电系统具有全面的维护效果，由于变频技术的应用，发电系统中的所有资源都可以合理地利用。此外，变频技术相关部分的成本相对较低，可显著降低工业成本，并能最大限度地降低资源利用成本，减少资源浪费等问题的发生，为了给工业企业带来良好的经济效益，在电力自动控制发电系统中采用变频调速技术也可以降低发电成本，提高电力生产的稳定性，从而给工业企业带来良好的经济效益。
3.3铁路施工中电气工程及其自动化技术应用策略
在铁路施工中应用电气工程及其自动化技术的作用不容忽视，对提升铁路施工的效率和质量有着较大的帮助。因此当前铁路部门对该项技术的应用表现出较高的重视度，在实际施工中不断强化对该项技术的应用，希望能够建立更加完善的应用体系。下面主要结合笔者的工作经验，针对当前表现出来的问题制定与之对应的策略。
3.4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。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。
结语
随着科技的进步和经济的发展，设备的高精度以及高密度设计制造已然成为当前社会发展的必然趋势，科技可以改变时代，并为时代带来新的生产力与劳动力。家用远程智能天然气报警系统可以有效地弥补当前天然气报警器的不足，远程天然气报警系统是一种集检测、自动关阀、启闭烟机、远程通讯、报警等众多功能为一体的系统，能够有效避免发生天然气泄漏以及爆炸事故。希望本次研究可以引起社会众多领域的关注，特别是天然气的新能源领域，也为该行业的未来发展提供参考依据。
参考文献
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