張雪松

【摘 要】現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的工業(yè)化的發(fā)展也有了很大的提高。不斷增長的物質(zhì)需求要求社會生產(chǎn)力也快速的增長，由此，自動化技術便應運而生，并隨著技術的成熟逐漸運用到各個領域。在工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術中的應用就是其中一個典型的例子。變頻調(diào)速技術在實際的應用過程中既可以起到節(jié)約資源的作用，又能使生產(chǎn)效率得到飛速提高，將其運用于工業(yè)電氣自動化控制中可以說是工業(yè)發(fā)展的一大福音。本文主要研究分析變頻調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化控制中實踐運用的意義及具體應用方面。

【關鍵詞】工業(yè)電氣自動化控制；變頻調(diào)速技術；應用分析

引言

將變頻調(diào)速技術應用在工業(yè)電氣自動化控制領域中，不僅能夠促使企業(yè)獲取良好的經(jīng)濟效益，而且一定程度上還能有效的節(jié)約資源?；诖耍疚膶⒅貙ψ冾l調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的應用展開深入的探究，希望能不斷的促使今后我國的工業(yè)電氣化行業(yè)邁向穩(wěn)定的發(fā)展道路。

1變頻器的性能與節(jié)能作用

在我國節(jié)能的應用方面，變頻器成為很重要的節(jié)能自動化設備，得到迅速的發(fā)展與大范圍的應用，如：電力行業(yè)、建材行業(yè)、石油行業(yè)、造紙行業(yè)、食品飲料行業(yè)等。在公共的設施中，也應用變頻器。變頻器生產(chǎn)之初是在對速度進行調(diào)控方面來發(fā)揮作用的，我國目前將這種調(diào)節(jié)速度的功能應用在節(jié)能的功能上，并且取得了一些成效。變頻調(diào)速技術使電動機在節(jié)能的轉速形式下運行，在一定程度上對電動機的轉速控制精度進行提高。在實際中的應用如下：在風機水泵中，依據(jù)流體力學的原理，軸功率與轉速三次方形成正比，當設備所需要的風量減少的時候，風機的轉速自然就降低了，設備的功率也在同一時刻按照轉速的三次方逐漸下降。可見精確調(diào)速在節(jié)電方面的效果非常好。所以，采用變頻調(diào)速，可以有效提高電動機運行的工作效率，具有高節(jié)能潛力。

2變頻調(diào)速技術的原理

變頻技術是一項比較復雜的技術，根據(jù)其工作的具體要求，主要運用了磁極對數(shù)、電機轉速與電源之間的關系，可以將其定義概括為，式中的n代表電動機運作的速度，f代表電機輸出的頻率，p為電動機的磁極對數(shù)，電動機在工作過程中，主要通過編寫程序控制它的轉速與電源，以達到改變工作頻率，進而能夠實現(xiàn)對電機轉速進行控制的目標。變頻調(diào)速技術主要包括自適應電機模型、脈沖優(yōu)化選擇器以及比較器等三部分構成，自適應電機的模型主要功能是對電動機工作的電壓、電流進行控制，以達到識別電機工作性質(zhì)的目的，從而能夠有效控制電機的轉速，脈沖優(yōu)化選擇器是根據(jù)電機工作范圍來選擇合適的工作信號，并在工作時對脈沖信號進行緩沖，使得在不同范圍的功能模塊能夠按照既定的功能工作，比較器模型主要是對轉矩與磁通的功能數(shù)值與正常情況進行比較，一般情況下，每隔20s比較一次，然后，通過比較的結果來判斷調(diào)節(jié)器的輸出或者磁場的轉變，進而能夠實現(xiàn)整個電氣設備的變頻調(diào)速控制。

3工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的具體應用

3.1適應電機模型單元

變頻調(diào)速可以檢測到電動機中的電壓與電流特征，從而辨別電動機中的基礎操作標準，同時使用電動機的模型可以實現(xiàn)與變頻器的連接，有效地控制對轉矩。同時在大部分的工業(yè)行業(yè)中，也可以實現(xiàn)對工業(yè)機電一體化體系運行的控制。同時，也能夠按照工業(yè)機電一體化的差異性，決定開閉環(huán)的轉速大小。而且能夠通過對轉矩比較器和磁通比較器進行比較選擇，并且對其進行反饋以及參考值的固定時間的比較，通過兩者之間的滯環(huán)調(diào)節(jié)器來輸出轉矩或者磁場的狀態(tài)。在脈沖優(yōu)化的選擇器中，選用芯片處理信息，然后根據(jù)設計中的OFDM調(diào)制方式的信號編碼設計實現(xiàn)并編寫相對應的模塊電路，實現(xiàn)星座映射、FFT/插入循環(huán)前綴、緩沖模塊等功能，實現(xiàn)變頻器對工業(yè)電氣自動化控制的仿真驗證，全面的落實工業(yè)電子自動化控制中對于變頻調(diào)速的要求。有效的將節(jié)能要求進行落實，降低生產(chǎn)成本進而提高產(chǎn)品競爭力，實現(xiàn)工業(yè)電子自動化控制的要求。

3.2通過變頻技術能夠進行資源的有效節(jié)約

工業(yè)作為我國的第二產(chǎn)業(yè)，其在生產(chǎn)過程中還需要耗費大量的能源。電力作為工業(yè)運行過程中的主要能源之一，其也是保障工業(yè)正常生產(chǎn)的重要依據(jù)。在工業(yè)電氣自動化控制過程中，還需要在同一時間內(nèi)來對多臺機器的運行情況進行有效的控制，但是在很多工程中多是對儀器設備進行直接供電，也沒有對用電機器的具體運行情況進行考察，也就存在有一定的電力資源浪費情況，嚴重情況下還會導致機器的損壞，從而威脅到該工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)可靠性以及生產(chǎn)效益。在工業(yè)電氣自動化控制工作中通過變頻調(diào)速技術的合理應用，其能夠實現(xiàn)對電流的合理分配，在滿足各種用電機器正常用電需求的基礎上，盡可能的節(jié)約電力能源，還能夠有效減少機器在運行過程中可以遭受的損傷，來減少該工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)成本。此外變頻技術的相關組裝零件還具備有一定的通用性，而在電氣自動化控制工作中還需要對多種不同規(guī)格的機器運轉進行控制，通過變頻技術能夠有效減少零件規(guī)模原因所導致的經(jīng)濟損失跟資源損失，還能夠促進這些機器的工作效率得到進一步的提升，借此來為該工業(yè)企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。

3.3等速區(qū)間的超速控制保護

電機拉動設備的應用也是十分廣泛，主要在等速區(qū)間運行，采用變頻調(diào)速技術對其進行保護也十分重要，可以有效的對電機拉動設備的過載或者超速運行進行預警，這也是監(jiān)控機器設備對提升設備運行速度控制的依據(jù)，正常情況下，電機拉動設備的正常工作速率不會超過設備運行既定設備的15%，如果超過，變頻系統(tǒng)設備的運行速度將會出現(xiàn)運行緩慢的情況，將系統(tǒng)的安全回路隔開，進而能夠采用緊急制動設備來減少系統(tǒng)設備運行的速度，達到對電機拉動設備的過載行為進行預警控制[3]。為了有效的控制區(qū)間的超速或者過載行為，設備在運行時要注意控制速度的大小，將控制保護設置為兩個階段，首先要求速度控制不能超過10%，否則就會出現(xiàn)預警；其次，在速度正常運行時，要求系統(tǒng)工作能夠在正常工作狀態(tài)下，保持系統(tǒng)穩(wěn)定的工作。

3.4在工業(yè)電氣自動化控制中的應用效果

從上面的文章中可以看出，傳統(tǒng)中的數(shù)控機床節(jié)能改造工程存在著很多不足，而這些不足之處，通過變頻調(diào)速技術就能很好的解決。變頻調(diào)速技術應用后，不僅促使其調(diào)速范圍、速度準確性以及定位功能等方面有了最大的保障，而且更是促使工程的機械結構更加的簡單化。其中，得到簡化后的機械結構，能夠有效的節(jié)約資源。而數(shù)控機床的操作過程變得更加簡單，從而促使企業(yè)投入的機床維修費用不斷減少。此外，在數(shù)控機床領域內(nèi)應用變頻調(diào)速技術，更促使其工程項目的加工精度得到大幅度的提升，從而促使整個企業(yè)的生產(chǎn)效率大大提高，最終促使整個機床加工行業(yè)得到穩(wěn)定的發(fā)展。

結語

工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟中的重要組成部分，通過變頻調(diào)速技術的應用，能夠促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的效率得到進一步的提升，并能夠很好的減少能耗與污染的出現(xiàn)，以促進我國的工業(yè)領域得到進一步的發(fā)展。但是在目前的變頻調(diào)速技術應用過程中還存在有比較多的問題，因此相關技術人員還需要加強對該方面的研究力度，并對電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的應用模式進行不斷的優(yōu)化與完善，借此提升我國的工業(yè)發(fā)展水平以及經(jīng)濟實力。

參考文獻：

[1]林澤武.變頻調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的應用研究[J].科技尚品，2016（1）：126.

[2]席李巖.變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動化控制中的運行思路探究[J].江西建材，2014（20）：202+215.

[3]李仕菊.變頻調(diào)速技術在工業(yè)電氣自動化控制中的運用探究[J].科技創(chuàng)新與應用，2017（4）：144.

[4]鮑杰.變頻調(diào)速技術及其在工業(yè)電氣自動化控制中的應用探析[J].科技與企業(yè)，2015（3）：93.

（作者單位：河鋼集團唐鋼一鋼軋廠）