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

魏振陽(yáng)

摘要：電氣自動(dòng)化控制是立足于信息技術(shù)的研發(fā)探究的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。社會(huì)科學(xué)的進(jìn)步發(fā)展，工業(yè)電氣自動(dòng)化控制也在此過(guò)程中日趨完善，在電氣工程及其自動(dòng)化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的管控下，企業(yè)自身技術(shù)水平也在相應(yīng)提升。基于此，本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的具體情況、技術(shù)領(lǐng)域的分類、技術(shù)應(yīng)用的范圍進(jìn)行闡述，以此來(lái)分析和研究如何更好地將變頻調(diào)速技術(shù)與工業(yè)電氣自動(dòng)化控制結(jié)合在一起，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)其發(fā)揮的作用做簡(jiǎn)要概述，其目的在于為當(dāng)前工業(yè)電氣自動(dòng)化的良性發(fā)展提供有效的借鑒。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù);工業(yè)電氣自動(dòng)化;技術(shù)分析

1在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的必要性

1.1確保電氣設(shè)備安全運(yùn)行

電氣設(shè)備的安全操作是保障企業(yè)生產(chǎn)、作業(yè)過(guò)程中安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，這就要求設(shè)備管理人員擔(dān)負(fù)起看管設(shè)備的責(zé)任，主要針對(duì)電氣設(shè)備安全穩(wěn)定的操作進(jìn)行合理的規(guī)劃及有效的管理。但是，由于電氣設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多不確定的因素，若不對(duì)其加以管控，很容易造成安全事故?，F(xiàn)階段，為了進(jìn)一步促進(jìn)電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要大力推廣并使用工業(yè)電氣自動(dòng)化控制相關(guān)的設(shè)備，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)。在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)中最重要的部分是變頻調(diào)速技術(shù)，該技術(shù)可以根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀況自動(dòng)調(diào)整。為了確保電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要控制設(shè)備根據(jù)其具體的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)及管控。

1.2深化工業(yè)電氣自動(dòng)化控制效果

對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行改善，不但能進(jìn)一步完善工業(yè)電氣自動(dòng)化的控制能力，還能促使工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)向前發(fā)展。如今，由于變頻調(diào)速技術(shù)的不斷完善，設(shè)備操作人員可以根據(jù)變頻調(diào)速技術(shù)相應(yīng)的功能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全方位的監(jiān)控管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的問(wèn)題，以此保障設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行。最重要的是，使用變頻調(diào)速技術(shù)能夠極大地降低電氣設(shè)備對(duì)能源的損耗，以此達(dá)到節(jié)能減排的目的，值得大范圍推廣應(yīng)用。

2變頻調(diào)速技術(shù)的特征

2.1優(yōu)勢(shì)

（1）在正常情況下，電機(jī)運(yùn)行時(shí)，設(shè)備內(nèi)部的電流會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速增加，因此會(huì)出現(xiàn)電流增大的情況。這種電流瞬間增大的現(xiàn)象會(huì)對(duì)設(shè)備內(nèi)部的元件造成一定的影響，在大功率設(shè)備工作中，其電流整體增大，就可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)燒毀的問(wèn)題。因此，在針對(duì)大功率設(shè)備運(yùn)行中，使用變頻調(diào)速技術(shù)，可以有效的避免此類現(xiàn)象。變頻調(diào)速技術(shù)可以控制設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的瞬間功率，以有效保障設(shè)備內(nèi)部的合理運(yùn)作;

（2）電機(jī)調(diào)速性能好。就變頻調(diào)速設(shè)備的適用范圍以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)而言，變頻調(diào)速技術(shù)擁有極高的優(yōu)勢(shì)。因此，在電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中，通過(guò)變頻調(diào)速技術(shù)，可以將電機(jī)調(diào)速性能應(yīng)用至消防泵等領(lǐng)域，使其發(fā)揮自身的價(jià)值;能源把控精準(zhǔn)嚴(yán)格。變頻調(diào)速技術(shù)可以進(jìn)行轉(zhuǎn)速，并在轉(zhuǎn)速過(guò)程中進(jìn)行科學(xué)管控，保證生產(chǎn)效率降低，避免電能損耗。

（3）其適應(yīng)性極強(qiáng)。變頻調(diào)速技術(shù)以直流的母線為主，因此，在運(yùn)行時(shí)，可以以相關(guān)設(shè)備的母線為基準(zhǔn)。通過(guò)母線電流，使母線可以適應(yīng)電壓。通過(guò)集中的電位模式，緩解母線電壓的壓力，并解決電壓變化所帶來(lái)的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

2.2缺點(diǎn)

（1）諧波。對(duì)諧波進(jìn)行分析，諧波是相關(guān)設(shè)備在使用過(guò)程中的一種現(xiàn)象。在機(jī)械運(yùn)行時(shí)，機(jī)械內(nèi)部可以運(yùn)用這種技術(shù)。因此，有可能導(dǎo)致變頻過(guò)程中出現(xiàn)波形畸變的情況。如果無(wú)法有效控制，諧波有可能會(huì)導(dǎo)致變頻過(guò)程出現(xiàn)不可控問(wèn)題，在相關(guān)的諧波作用影響下，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及電波傳輸受到了阻礙。導(dǎo)致整體電位供應(yīng)較不平衡，阻礙設(shè)備的發(fā)展以及設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。在后續(xù)改善調(diào)整中，避免零線問(wèn)題。雖然可以通過(guò)技術(shù)進(jìn)行一定程度的優(yōu)化，但仍需要人員進(jìn)行全面充實(shí)。

（2）設(shè)備成本較高。就變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，其需要專業(yè)性的技術(shù)支撐。但變頻技術(shù)在使用中，變頻技術(shù)自身的耐壓性較低。因此，在后期工程調(diào)整中，有可能通過(guò)升壓以及降壓的問(wèn)題，對(duì)設(shè)備的內(nèi)部零件產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊性，增加整個(gè)設(shè)備的振動(dòng)頻率。針對(duì)于設(shè)備在使用中的問(wèn)題分析，可以考慮到設(shè)備在使用中有可能會(huì)造成的損耗，必須增加零件的使用壽命以及自然使用生命周期。避免因設(shè)備問(wèn)題導(dǎo)致維修經(jīng)費(fèi)支出，影響整體使用。

3變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用情況分析

3.1變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

第一，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化控制器中，對(duì)于電機(jī)啟動(dòng)造成的沖擊較小，部分大功率的電動(dòng)機(jī)在開始啟動(dòng)的時(shí)候，產(chǎn)生的電流過(guò)大，對(duì)于電動(dòng)機(jī)的使用年限會(huì)造成影響，并且過(guò)大的電流還會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成強(qiáng)烈的沖擊，造成電網(wǎng)電壓瞬間波動(dòng)，對(duì)于處在同一電網(wǎng)當(dāng)中的另外一些負(fù)荷設(shè)備的正常工作帶來(lái)影響。

第二，變頻調(diào)速技術(shù)在調(diào)速方面具有較寬的范圍，調(diào)小，其輸出范圍主要固定在0Hz到幾百Hz的輸出頻率，各種電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合的調(diào)速都能與其線性度產(chǎn)生和諧性，如機(jī)床、生活水泵還有提升機(jī)等，這些設(shè)備的調(diào)速速度還有精度要求能夠與變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)生較好的效果。

3.2變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用缺陷

第一，將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中，在產(chǎn)生較大優(yōu)勢(shì)功能的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面的影響。變頻器的輸入側(cè)所采用的技術(shù)一般是普通的移相整流技術(shù)，當(dāng)其處于較低頻率的狀態(tài)的時(shí)候，會(huì)造成較大的波形畸變，給電網(wǎng)帶來(lái)諧波污染，特別是如果電磁隔離設(shè)備不足的情況下，對(duì)電源波形的影響將會(huì)升級(jí)不過(guò)隨著技術(shù)的不斷更新創(chuàng)新，在當(dāng)前工業(yè)電氣自動(dòng)化行業(yè)中，一些企業(yè)廠家在變頻器的內(nèi)部設(shè)置輸入以及輸出的濾波器，它能夠有效解決諧波情況的出現(xiàn)。

第二，當(dāng)前變頻調(diào)速技術(shù)所應(yīng)用到的設(shè)備和功率器件，很難在大于10kV等級(jí)的情況下正常工作。因此，如果需要對(duì)高電壓以及大容量變頻調(diào)速的時(shí)候，要事先運(yùn)用變壓器來(lái)對(duì)電源進(jìn)行降壓，之后調(diào)頻，最后還要再次升壓。

結(jié)束語(yǔ)

有效使用變頻調(diào)速技術(shù)，在提升工業(yè)電氣設(shè)備自動(dòng)化的同時(shí)，使設(shè)備的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性得以增強(qiáng)，同時(shí)推進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的整體發(fā)展，打造了低碳經(jīng)濟(jì)設(shè)備的可持續(xù)發(fā)展道路。對(duì)此，需要切實(shí)提升變頻調(diào)速技術(shù)水平，減少電氣設(shè)備實(shí)際消耗，提升生產(chǎn)效率，切實(shí)增強(qiáng)企業(yè)的社會(huì)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]聶萬(wàn)芬.變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（24）：224-225