探究工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用

摘要：在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的影響下，工業(yè)電氣自動(dòng)化水平不斷進(jìn)步。進(jìn)行工業(yè)電氣自動(dòng)化控制時(shí)，電力傳動(dòng)體系具有一定的復(fù)雜性，在工業(yè)電氣體系運(yùn)行過程中，電動(dòng)機(jī)一直在正向和反向之間進(jìn)行頻繁切換運(yùn)動(dòng)，處于負(fù)荷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，電動(dòng)模式和自動(dòng)模式發(fā)生轉(zhuǎn)變。因此，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制工作操作難度極大，為了使自動(dòng)化控制體系安全穩(wěn)定運(yùn)行，還需要應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，文章探討變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。

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

引言

現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化控制具有重要作用，對(duì)于電氣設(shè)備能量消耗問題，大都應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，降低能源消耗，使電機(jī)的工作狀態(tài)有所轉(zhuǎn)變，通過控制頻率提高生產(chǎn)效率，向著節(jié)能環(huán)保的方向進(jìn)行，節(jié)約了大量人力物力?；诖?，本文主要進(jìn)行了工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用探討。

1.變頻調(diào)速技術(shù)的特點(diǎn)

1.1優(yōu)勢(shì)

變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)可概括為四點(diǎn)。

（1）電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊力較小。通常情況下，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，會(huì)存在瞬間電流增大的情況，這會(huì)對(duì)電源及設(shè)備帶來影響，尤其是大功率的設(shè)備，瞬時(shí)電流的增大可能會(huì)造成設(shè)備燒毀等問題。變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用可以有效控制啟動(dòng)瞬間電流的變化，起到保護(hù)作用，延長設(shè)備使用壽命。

（2）電機(jī)調(diào)速性能好。變頻調(diào)速技術(shù)的適用范圍廣，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較快，在很多領(lǐng)域中均得到了應(yīng)用，如機(jī)床、電動(dòng)汽車、消防泵等。

（3）能源把控嚴(yán)格。變頻調(diào)速技術(shù)可以對(duì)轉(zhuǎn)速實(shí)行科學(xué)管控，在保證生產(chǎn)效率的同時(shí)，降低電能損耗。

（4）電源適應(yīng)性強(qiáng)。配置的變頻器以直流母線電容器為主，可以適應(yīng)各種情況下的電壓波動(dòng)，緩解電壓急劇變化帶來的危險(xiǎn)。

1.2不足之處

變頻調(diào)速技術(shù)在應(yīng)用中雖然優(yōu)勢(shì)較多，可以改善設(shè)備性能及運(yùn)行質(zhì)量，但仍存在一些問題需要關(guān)注和解決。首先，諧波產(chǎn)生。變頻設(shè)備的一側(cè)利用了普通移相整流技術(shù)，該技術(shù)導(dǎo)致變頻過程中出現(xiàn)波形畸變的情況，進(jìn)而使整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電能傳輸出現(xiàn)問題，電流供應(yīng)不均衡，阻礙了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。近年隨著技術(shù)的完善，上述問題雖逐漸解決，不過，仍需相關(guān)作業(yè)人員加以重視。其次，設(shè)備成本較高。變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用需要專業(yè)技術(shù)的支撐，不過，變頻器在使用過程中的耐壓性較低，實(shí)際應(yīng)用中需要經(jīng)過先降壓再升壓的處理，這對(duì)于內(nèi)部一些零部件會(huì)造成沖擊影響，增加更換頻率，造成成本損耗，且內(nèi)部元件的成本本身較高，增加了設(shè)備經(jīng)費(fèi)的支出。

2.工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用

2.1深度指示器保護(hù)失效

很多工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中具有多種保護(hù)裝置，設(shè)計(jì)師結(jié)合工業(yè)設(shè)備的使用環(huán)境和運(yùn)作原理，在設(shè)備中加裝了多重保護(hù)裝置。深度指示器是其中之一，具有重要作用，如果深度指示器處于非正常運(yùn)行狀態(tài)，就會(huì)使得保護(hù)模式發(fā)生改變，所以設(shè)計(jì)深度指示器時(shí)一定要安裝失效保護(hù)模式。在變頻調(diào)速技術(shù)的支持下，首先啟動(dòng)電機(jī)，累加編碼器對(duì)應(yīng)采集周期內(nèi)采集到的脈沖數(shù)信號(hào)，對(duì)比信號(hào)采集前與采集后的數(shù)值，如果數(shù)值沒有發(fā)生任何變化，就意味著深度指示器已經(jīng)處于失效狀態(tài)。在失效狀態(tài)下，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入爬行區(qū)狀態(tài)，那么立即發(fā)送對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)發(fā)出強(qiáng)烈預(yù)警，引起工作人員的高度注意，如果沒有進(jìn)入爬行區(qū)狀態(tài)，那么自動(dòng)采取安全制動(dòng)措施，發(fā)出報(bào)警提示。

2.2自動(dòng)化適應(yīng)電機(jī)模型單元

在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制體系中應(yīng)用合適的電動(dòng)機(jī)模型單元，對(duì)電動(dòng)機(jī)輸入電壓參數(shù)和電流參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)整體運(yùn)行狀態(tài)的識(shí)別。與此同時(shí)，電動(dòng)機(jī)模型可以與變頻器直接連接在一起，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制工作。在實(shí)際生產(chǎn)工作進(jìn)行過程中，應(yīng)用電動(dòng)機(jī)模型單元對(duì)生產(chǎn)中的電氣設(shè)備以及一體化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)控，依據(jù)一體化運(yùn)行的一般規(guī)律，選擇對(duì)閉環(huán)轉(zhuǎn)速。

2.3變頻器節(jié)能

在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制過程中經(jīng)常出現(xiàn)高水平低產(chǎn)出的情況，導(dǎo)致生產(chǎn)過程消耗大量的經(jīng)濟(jì)資源，使生產(chǎn)效率逐漸下降，所以提高工業(yè)電器自動(dòng)控制體系的節(jié)能水平具有重要意義。應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)可以提高體系的節(jié)能水平，在一定意義上，變頻器是整個(gè)生產(chǎn)制造過程中的調(diào)節(jié)機(jī)制，所以一定要應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)來保證電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，變頻器與電動(dòng)機(jī)一直處于相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從而確保科學(xué)合理運(yùn)行，使生產(chǎn)制造過程中復(fù)合電壓的耐受性不斷提高。這一過程中為了使變頻調(diào)速的應(yīng)用效果越來越好，需要選擇能夠滿足電機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)的配置電路，使自動(dòng)化控制的功能逐漸完善，對(duì)運(yùn)行體系做出統(tǒng)一的編程和控制，協(xié)調(diào)好二者的工作，形成高效率的工作體系。另一方面，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制功能，還要在控制電路主板的基礎(chǔ)上選擇一致性的變壓型逆變電路，配合好工業(yè)車間電路，實(shí)現(xiàn)故障全面保護(hù)的目標(biāo)，確保工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備與變頻器之間靈活切換穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4減速區(qū)段低速控制中的應(yīng)用

在減速區(qū)段低速控制中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以在優(yōu)化自動(dòng)化控制水平的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)該區(qū)段運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免電氣自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)臨界值運(yùn)行的情況，促使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行，降低工業(yè)生產(chǎn)的危險(xiǎn)系數(shù)。再者，利用PLC與變頻設(shè)備，對(duì)減速區(qū)段內(nèi)速度的變化特征實(shí)行監(jiān)督和掌握，對(duì)未達(dá)到減速要求的時(shí)段予以快速分析和掌握，找出問題成因，并給出合理的解決措施。此外，還要核對(duì)安全值和數(shù)據(jù)值，以確保系統(tǒng)減速區(qū)段的正常運(yùn)行。如果監(jiān)控期間發(fā)現(xiàn)速度與規(guī)定數(shù)值不符合，那么，要向系統(tǒng)中心發(fā)出安全警報(bào)，及時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)減速控制。

3.結(jié)語

綜上可知，隨著技術(shù)的完善，變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用也得到擴(kuò)展和優(yōu)化，不僅可以對(duì)設(shè)備轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源和電路的全過程管控，避免因電壓增加產(chǎn)生故障，還可以對(duì)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)予以實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過轉(zhuǎn)速等參數(shù)數(shù)據(jù)的變化和記錄，準(zhǔn)確判斷設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，維護(hù)工業(yè)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了效益的大幅度提升，促進(jìn)我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。

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作者簡(jiǎn)介

姓名：王賓（1987年12月）?性別：男?郵政編碼：272000

山東省濟(jì)寧市 272000