淺談變頻調(diào)速技術(shù)及其在工業(yè)電氣自動化控制中的運用

孫建?徐景玨

摘 要 此文簡單闡述了變頻調(diào)速技術(shù)的含義，詳細(xì)分析了諧波危害及變頻調(diào)速技術(shù)，并研究了變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的具體應(yīng)用，希望能夠給未來的相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞 變頻調(diào)速技術(shù);工業(yè)電氣自動化控制;應(yīng)用

引言

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的工業(yè)電氣控制系統(tǒng)運作不僅需要消耗較多的人力、物力和財力，而且還會對周圍環(huán)境造成破壞。變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展能夠有效解決工業(yè)電氣控制存在的問題，并為人們的生活、生產(chǎn)提供更多便利。

1變頻調(diào)速技術(shù)概述

1.1 變頻調(diào)速技術(shù)原理

變頻調(diào)速技術(shù)主要應(yīng)用是根據(jù)工業(yè)電氣設(shè)備的電機轉(zhuǎn)速、工作電源頻率之間所形成的正比關(guān)系，從而通過對工業(yè)電氣設(shè)備電源輸入頻率的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)調(diào)節(jié)電氣設(shè)備電機轉(zhuǎn)速、運行負(fù)荷、運行模式的控制目的，并提高電氣自動化設(shè)備的智能化程度及控制力度[1]。

1.2 變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用必要性

①推動行業(yè)發(fā)展、提高工業(yè)電氣設(shè)備自動化程度。近年來我國工業(yè)領(lǐng)域得到長足發(fā)展，社會總體生產(chǎn)力逐年穩(wěn)步提升，其主要影響因素為，工業(yè)電氣設(shè)備的自動化程度不斷提升，替代人力開展二十四小時全天候的高強度、高精度、高效率生產(chǎn)作業(yè)。在一定意義上來講，電氣設(shè)備自動化程度的高低代表著我國工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展情況、發(fā)展?jié)摿?。而對變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，則通過調(diào)節(jié)設(shè)備電源接入頻率來控制電機轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)電氣設(shè)備的運行模式與效率，大幅提高了設(shè)備的自動化程度，推動了我國工業(yè)領(lǐng)域的進一步發(fā)展，以及社會總體生產(chǎn)力的持續(xù)提高。②積累應(yīng)用經(jīng)驗、優(yōu)化技術(shù)總體體系。在變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用過程中，也在不斷積累技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗，并對技術(shù)的應(yīng)用模式進行分類總結(jié)、完善技術(shù)功能模塊。從長遠(yuǎn)角度來看，隨著技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗的不斷積累，以及技術(shù)應(yīng)用模式、功能模塊的不斷調(diào)節(jié)補充，都實現(xiàn)了對技術(shù)總體理論體系的優(yōu)化完善，提高技術(shù)應(yīng)用價值。③實時監(jiān)測設(shè)備，降低能耗。在工業(yè)電氣設(shè)備運行中，如若無法根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的實時運行情況加以自動化調(diào)節(jié)電氣設(shè)備運行效率，企業(yè)則需要將各類電氣設(shè)備的運行負(fù)荷調(diào)至較高區(qū)間范圍內(nèi)。這雖然保障了整體系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、企業(yè)生產(chǎn)效率，但也消耗了大量額外電能、提高生產(chǎn)成本。而對變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，則從根本上解決這一問題。在充分保障生產(chǎn)效率、系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的同時，最大程度降低設(shè)備運行能耗[2]。

1.3 變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用特征

①經(jīng)濟適用性特征。在我國工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域發(fā)展中，隨著對變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用力度、研發(fā)力度的不斷提升，在充分積累技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗的同時，技術(shù)總體理論體系不斷優(yōu)化完善，并降低了變頻調(diào)速器裝置的造價成本。相較于其他電氣自動化控制技術(shù)而言，變頻調(diào)速技術(shù)具有經(jīng)濟適用性特征，大幅降低了設(shè)備運行成本。②通用性特征。相較于其他電氣自動化控制技術(shù)而言，變頻調(diào)速技術(shù)與設(shè)備的功能模塊配置較為全面、通用性能好，常規(guī)型號的變頻調(diào)速設(shè)備可適用于絕大多數(shù)工業(yè)電氣系統(tǒng)中。③優(yōu)化性特征。目前來看，變頻調(diào)速技術(shù)的總體理論體系與設(shè)備性能仍處于不斷優(yōu)化完善的發(fā)展階段中，設(shè)備運行穩(wěn)定性、便捷性有顯著提升，并逐漸實現(xiàn)了設(shè)備整流、逆變單元的一體化發(fā)展[3]。

2變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用分析

2.1 變頻調(diào)速技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用能夠減少資源、能源的消耗。因為從數(shù)控機床的實際運行情況來看，數(shù)控機床在運行的過程中往往會消耗較多的電能，能源的過度消耗不利于機床的高效率應(yīng)用。將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控機床領(lǐng)域，則是能夠改變以往工頻控制機床的操作模式，合理限定機床齒輪主軸速度的選擇范圍，從而在機床運行過程中實現(xiàn)對機床的精準(zhǔn)維修保養(yǎng)。從實際應(yīng)用情況來看，變頻調(diào)速技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用不僅減少了資源、能源的消耗，節(jié)省了工業(yè)企業(yè)的運營成本，而且還有效提升了機床工作效率，達到了理想的應(yīng)用效果。

2.2 變頻調(diào)速技術(shù)在確保傳感器穩(wěn)定運行中的應(yīng)用

工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)的打造離不開傳感器這一能夠檢測信號源物理裝置的支持，同樣，在傳感器使用中也充分應(yīng)用了變頻調(diào)速技術(shù)。在傳感器的作用下能夠幫助相關(guān)人員更為全面地收集周圍和機器操作相關(guān)的參數(shù)信息，從這些參數(shù)信息中提取自己所需要的轉(zhuǎn)速信息，并將這些轉(zhuǎn)速信息及時匯報個顯示器，最終傳遞到工作人員的手中，為工作人員工作提供更為全面的數(shù)據(jù)信息支持[4]。

2.3 變頻調(diào)速技術(shù)在確保變頻器穩(wěn)定運行中的應(yīng)用

變頻器在工業(yè)電氣自動化控制中若得不到合理的使用，則容易導(dǎo)致各種故障的發(fā)生，因此，必須采取科學(xué)的保障措施，方能確保變頻器的正常運行。從實際應(yīng)用情況來看，變頻器在受到其他電磁感應(yīng)影響的情況下往往無法正常運行，針對這個問題需要相關(guān)人員采取設(shè)備回路配線和主線隔離的方式進行調(diào)節(jié)。而對于因為外界強光、震動所造成的變頻器運行異常問題則是需要相關(guān)適當(dāng)?shù)脑黾诱诠獯胧?/p>

2.4 變頻調(diào)速技術(shù)在發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)運行的過程中往往依賴外部能源的傳輸，在這個過程中不僅會消耗較多的財力，而且還會消耗較多的資金和人力資源。為了節(jié)省能源和人力消耗，多數(shù)電氣自動化控制系統(tǒng)都開始帶有自身的發(fā)電系統(tǒng)，而變頻技術(shù)在自身發(fā)電系統(tǒng)中起著十分重要的作用，突出表現(xiàn)為在變頻調(diào)速技術(shù)的作用下能夠減少發(fā)電系統(tǒng)的運行偏差，避免出現(xiàn)因為電流故障而導(dǎo)致的整個發(fā)電系統(tǒng)癱瘓問題。

3結(jié)束語

綜上所述，變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化發(fā)展中的應(yīng)用具有良好的應(yīng)用效果，不僅能夠優(yōu)化數(shù)控機床的運行，而且還能夠確保變頻器、傳感器的有效應(yīng)用，提升整個工業(yè)電氣發(fā)電系統(tǒng)的運行成效。為此，在新的歷史時期需要相關(guān)人員結(jié)合工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域發(fā)展實際情況，就如何更好地將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用其中進行策略分析。

參考文獻

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[2] 巫加大.工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的實踐運用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018，（11）：138.

[3] 翟潘.變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2018，（4）：221.

[4] 付連江.變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的運用探究[J].化工管理，2017，（5）：87.