齊正

摘 要：隨著電子技術(shù)以及電氣元件的不斷升級(jí)，變頻調(diào)速技術(shù)也有了質(zhì)的飛躍，在許多的工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域都得到了實(shí)現(xiàn)，將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)電氣自動(dòng)化之中，不僅提高了電氣設(shè)備整體集成化程度，再一個(gè)提升了工業(yè)電氣設(shè)備的使用效率。頻調(diào)速技術(shù)，是指通過使用者來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際使用的電源的頻率，經(jīng)過設(shè)備內(nèi)部的比例運(yùn)算，從而達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。擴(kuò)展一點(diǎn)，實(shí)際電氣工業(yè)應(yīng)用的變頻器就是使用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備電機(jī)高低速轉(zhuǎn)化的設(shè)備，其中主要應(yīng)用的技術(shù)有電源的變換技術(shù)，以及相關(guān)模擬電力電子技術(shù)以及PC端控制。在實(shí)際的使用中，主要是針對(duì)工業(yè)用的電機(jī)，通常使用的領(lǐng)域有，給排水，機(jī)械加工以及棉紡織的自調(diào)勻整領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù)；電源頻率；工業(yè)領(lǐng)域

引言：

變頻調(diào)速技術(shù)，最核心的原理是，通過改變電動(dòng)機(jī)的電源頻率，已達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。

跟隨整體電子技術(shù)的發(fā)展，以及相關(guān)的電力電子技術(shù)器件的升級(jí)，變頻調(diào)速技術(shù)的研究領(lǐng)域也迅速的發(fā)展起來(lái)了，該技術(shù)由于使用的范圍廣，而且依托該技術(shù)來(lái)發(fā)出來(lái)的變頻器的使用效率十分的穩(wěn)定，所以得到了非常高的使用率，并在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際使用中得到了非常好的反饋。比如在紡紗機(jī)的自調(diào)勻整領(lǐng)域的實(shí)際使用時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)較高精度的調(diào)節(jié)，使所開出來(lái)的棉條的勻整度十分可靠。

除此之外，在軍工領(lǐng)域中，變頻調(diào)速技術(shù)的穩(wěn)定性也十分的可靠，在生產(chǎn)軍事工業(yè)所使用的設(shè)備的時(shí)候，能夠確保同一批所生產(chǎn)出來(lái)的設(shè)備之間存在的誤差率小于3%。

一、變頻調(diào)速技術(shù)簡(jiǎn)介

（一）變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展歷史

變頻技術(shù)，是在21世紀(jì)初才大規(guī)模的投入到實(shí)際的工業(yè)領(lǐng)域的使用中的。這和整個(gè)電力電子技術(shù)的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系，隨著第三次工業(yè)革命以來(lái)，微電子技術(shù)以及電腦的發(fā)展，使整個(gè)電氣的研究有了非常豐富的資源庫(kù)，以及相關(guān)的電氣參數(shù)。

在2005年的時(shí)候，變頻調(diào)速技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍。并隨著時(shí)間的推移，電力電子技術(shù)的不斷完善，以及電腦控制的智能化，變頻調(diào)速技術(shù)飛速的發(fā)展，除了單一的調(diào)速功能之外，還搭載了誤差自修正功能，以及對(duì)于電氣設(shè)備的保護(hù)電路。

（二）變頻調(diào)速技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)

整個(gè)電氣設(shè)備的變頻調(diào)速技術(shù)，是通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電源的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。整個(gè)控制的環(huán)節(jié)十分的簡(jiǎn)單，整個(gè)控制的方法十分的簡(jiǎn)單，只需要根據(jù)設(shè)備對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)速的要求來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)就可以實(shí)現(xiàn)。

除了操作簡(jiǎn)單這一優(yōu)勢(shì)之外，變頻調(diào)速技術(shù)的穩(wěn)定性也是同類控制器之中最為穩(wěn)定的調(diào)節(jié)系統(tǒng)之一。這主要體現(xiàn)在變頻調(diào)速技術(shù)改變電源頻率之后，整個(gè)設(shè)備只會(huì)根據(jù)電氣參數(shù)而動(dòng)作，是單工輸送，不牽扯到數(shù)據(jù)反饋回來(lái)之后的運(yùn)算或者監(jiān)測(cè)，反應(yīng)時(shí)間迅速[1]。

（三）變頻調(diào)速技術(shù)的劣勢(shì)

變頻調(diào)速技術(shù)雖然有眾多的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在著許多的缺點(diǎn)。

基于變頻調(diào)速技術(shù)所開發(fā)的變頻器，由于其電力電子器件的高度集成化，所以對(duì)于整個(gè)電氣設(shè)備的散熱工作十分重要，和以電路板為主的控制電路相比較，變頻器需要搭載散熱風(fēng)扇，以及散熱片。

以上兩種都屬于變頻器的輔助元件，一方面增加會(huì)增加整個(gè)變頻器的設(shè)計(jì)成本，再一個(gè)方面，會(huì)增加變頻器的體積[2]。

二、工業(yè)電氣自動(dòng)化控制簡(jiǎn)介

（一）工業(yè)電氣自動(dòng)化控制發(fā)展歷史

工業(yè)電氣信息化時(shí)代，造就了許多基于智能化控制器的崛起，其中就包含以變頻調(diào)速技術(shù)為主的變頻器，以及以集成數(shù)字電子技術(shù)晶體管為主的電路控制板，都是該時(shí)代的產(chǎn)物[3]。

從第一次工業(yè)革命開始，蒸汽織布機(jī)的發(fā)明讓所有的實(shí)業(yè)家看到了工業(yè)控制自動(dòng)化為其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益，以及未來(lái)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向。

到如今的現(xiàn)代化信息時(shí)代，基于高層次的電力電子技術(shù)水平，工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展已經(jīng)到了如火純情的境界[4]。

（二）工業(yè)電氣自動(dòng)化控制的主要優(yōu)勢(shì)

工業(yè)電氣的自動(dòng)化控制，是現(xiàn)代化社會(huì)工業(yè)領(lǐng)域最主要的控制方式。主要優(yōu)勢(shì)在于三個(gè)方面。

首先，工業(yè)電氣的自動(dòng)化控制可以大量的減輕人工成本。由于工業(yè)領(lǐng)域的特殊性，工廠為了確保工期以及工作量按時(shí)達(dá)標(biāo)，工廠需要24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)才能確保最大化的利潤(rùn)率，基于此，所有的設(shè)備如果都配置人工進(jìn)行操作，則會(huì)對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)造成極大的影響。

其次，工業(yè)電氣的自動(dòng)化控制非常的便捷。在實(shí)際的使用中，只需要根據(jù)工藝要求對(duì)設(shè)備的電氣參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自主化運(yùn)行，不需要在對(duì)設(shè)備增加人工去操作。

三、變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

（一）變頻調(diào)速技術(shù)在紡織工業(yè)的應(yīng)用

紡織行業(yè)作為基礎(chǔ)性的工業(yè)之一，在整個(gè)國(guó)民生產(chǎn)以及人民需求方面起著無(wú)可替代的作用。而棉條的特殊性在于，無(wú)法精細(xì)的對(duì)棉條的質(zhì)量進(jìn)行控制，所以在高質(zhì)量的紡織要求下，只有通過電力電子技術(shù)去盡量的對(duì)整個(gè)紡織設(shè)備調(diào)整，以求讓開出來(lái)的棉條盡量的貼合實(shí)際的工業(yè)要求。

而變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)φ麄€(gè)紡織設(shè)備有一個(gè)更還的控制，通過對(duì)紡織設(shè)備電氣參數(shù)的設(shè)定，來(lái)實(shí)現(xiàn)棉條的勻整。實(shí)際的工作原理在于，通過紡紗機(jī)的羅拉傳感器，將采集到的棉條數(shù)據(jù)輸出到控制電路板上，再由電路板的計(jì)算之后，輸出到變頻器中，再根據(jù)變頻器內(nèi)部的參數(shù)設(shè)計(jì)，而輸出給電機(jī)，以達(dá)到電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變，達(dá)到了對(duì)棉條的粗細(xì)的控制，經(jīng)過調(diào)節(jié)之后，棉條的質(zhì)量就處于一個(gè)相對(duì)合理的范圍之內(nèi)。整個(gè)紡織機(jī)的電氣自動(dòng)化控制再次運(yùn)行，循環(huán)的進(jìn)行。

（二）變頻調(diào)速技術(shù)在給排水領(lǐng)域的應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)在給排水領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在建筑施工項(xiàng)目之中。

在建筑電氣施工項(xiàng)目上，給排水工程十分的重要。因?yàn)檎麄€(gè)給排水項(xiàng)目牽扯到了整個(gè)建筑工程的正常使用。

一般建筑高層的給排水項(xiàng)目，主要的工作內(nèi)容是對(duì)整個(gè)建筑正常的進(jìn)行供水，需要考慮到整個(gè)建筑的用水量，以及水壓的調(diào)節(jié)等各個(gè)方面的內(nèi)容。在搭載了變頻調(diào)速技術(shù)以后，就可以實(shí)現(xiàn)建筑的給排水項(xiàng)目的自動(dòng)化程度。主要的工作流程是，在整個(gè)建筑的供水口加裝一個(gè)壓力傳感器，對(duì)整個(gè)建筑出水的水壓做一個(gè)數(shù)據(jù)的采集，在采集完數(shù)據(jù)之后，將水壓的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到控制回路之中，在控制回路經(jīng)過內(nèi)部的運(yùn)算之后，觸發(fā)變頻器的參數(shù)自調(diào)，在變頻器的參數(shù)調(diào)節(jié)之后，給到整個(gè)給排水的水泵，按照所計(jì)算出來(lái)的水壓來(lái)對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行供水。

（三）變頻調(diào)速技術(shù)在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，其中也包括對(duì)精度要求非常高的軍事工業(yè)領(lǐng)域，在實(shí)際生產(chǎn)軍工特工的設(shè)備的時(shí)候，由于軍事工業(yè)部門對(duì)于整個(gè)設(shè)備的電氣以及相關(guān)的機(jī)械要求十分的高，所以需要通過變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)對(duì)加工所使用的設(shè)備進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)，實(shí)際使用時(shí)，變頻器對(duì)于電機(jī)的控制，可以使電機(jī)的轉(zhuǎn)速被精確在正負(fù)5轉(zhuǎn)以內(nèi)的水平，該水平足夠滿足整個(gè)軍事工業(yè)對(duì)于其所使用的設(shè)備的精度的要求。

除此之外，在軍工領(lǐng)域中，變頻調(diào)速技術(shù)的穩(wěn)定性也十分的可靠，在生產(chǎn)軍事工業(yè)所使用的設(shè)備的時(shí)候，能夠確保同一批所生產(chǎn)出來(lái)的設(shè)備之間存在的誤差率小于3%。

四、結(jié)束語(yǔ)

變頻調(diào)速技術(shù)的使用，大大提高了整個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的使用效率。

變頻調(diào)速技術(shù)在實(shí)際的使用過程中，操作非常的便捷。在使用時(shí)，只需要根據(jù)對(duì)于工業(yè)設(shè)備的要求，調(diào)節(jié)其電器有關(guān)的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的。整個(gè)變頻調(diào)速技術(shù)是基于電力電子技術(shù)的發(fā)展而實(shí)現(xiàn)的，依托電力電子技術(shù)以及模擬電力電子技術(shù)，還有相關(guān)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)所開發(fā)出來(lái)的，對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的研究以及應(yīng)用十分有利。

參考文獻(xiàn)：

[1]田彪. 變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J]. 科技展望， 2015（32）.

[2]韓齊麗， 王娜， 董琳. 變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)機(jī)械， 2013（7）：72-73.

[3]杜堅(jiān)， 何振. 變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用初探[J]. 科學(xué)與財(cái)富， 2017（14）.

[4]孫明. 變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用探究[J]. 環(huán)球市場(chǎng)， 2016（15）：136-136.