浅谈工业电气自动化控制中变频调速技术的应用

1 王鹏举 2 张浩

（1.身份证号码：4101831989****7019；2.身份证号码：4105261988****2333）

引言

随着我国工业电气自动化控制技术与社会实践生产发展的需求，变频调速技术被众多工业企业广泛应用，与此同时，不断发展的集成电路和微机控制技术，也在不断推动着交流变频调速技术的发展，并为其提供了良好的物质基础与技术条件，由于变频调速技术功率因数相对较高，因此，调速性能比也相对较好，在未来的发展前景良好。工业电气使用的电动机在进行工业生产的过程中，由于正反向工作频繁的、长时间的切换，极易导致电动机处在超负荷状态中。而变频调速技术可确保工业电气电动机系统安全稳定的运行。因此，自动化控制中变频调速技术对于工业电气发展具有重大意义。

一、变频调速技术概述

（一）变频调速技术的原理

变频调速技术的应用原理主要依赖以下三个方面：比较器、脉冲优化选择器以及自适应电机模型。其中比较器的功能主要是每隔20秒将对转矩与磁通的功能数值和正常工作状态下的数值进行一次比较，以对比得来的结果为检测依据，判断设备调节器的输出或者磁场是否发生转变，进而控制整个电气设备的变频调速。而脉冲优化选择器则是将电机的工作范围作为判断工作信号是否适合的基础，同时缓冲工作状态中的脉冲信号，确保不同范围的功能模块正常运行，最后，对电动机在正常工作情况下的电压和电流分别进行控制的是自适应电机模型，通过正确的识别电机工作的性质，达到有效控制电机转速的目的。

（二）工业电气自动化控制中变频调速技术的优势地位

1.工业电气自动化控制中变频调速技术能够保证施工安全

从古代开始，工业生产一直可以说是一项高危的行业，工人在地下处于高压状态，再加上工作任务繁重，极易产生工作事故。但工业电气自动化控制系统的出现，降低了工业生产过程中出现事故的几率。在很多地方工业电气自动化控制系统得到了应用，它能够代替人工完成一部分工作，大大节省了工作的时间，提升了工作的准确精度，从而在极大程度上保证了施工的安全性。

2.工业电气自动化控制中变频调速技术的引入极大地提高了工作效率

当前的工业生产的过程中，单位时间的工作量虽然有所提升，工业生产事故发生的几率在减小，但是当前仍然存在着。为解决这种现象，各种自动化控制系统应运而生。通过高度机械化的设备以及先进的现代化技术，大大的解决了这种现象，提高了工业生产的安全性，也大大降低了由于人工操作而造成的错误发生几率，可谓是在当代工业快速发展的过程中起到了很重要的作用。此外，工人们的生命安全以及工作的环境都得到了提升，同时也可以保障工业生产的利润，大大的提升了工厂的经济效益。

二、工业电气自动化控制中变频调速技术的应用

（一）在数控机床中的应用

变频调速技术当前被广泛应用在数控机床中，这项技术所带来最大的优势是能够节约数控机床的运作所消耗的电能。数控机床的作用是对于各种复杂的零部件以及各种材料进行精准的加工工作，整个机床具有较大的工作量，在这项技术出现之前，数控机床运用的是恒流电机，通过不断调整电机的传速达到对于不同材料的制作的目的，这不仅造成了较高的能源损耗，而且还不能够保证对于电机转速的精准控制，此外对于加工的效率有很大程度上的影响。通过引入变频调速技术，使得可供选择的机床的齿轮主轴速度范围减小，从而实现了对于转速的精准控制。再加上可以通过对于转速的调节，还能够在机床上切割不同的材料，大大的提高了机床的利用率。

（二）电气自动化控制方面

工业电气自动化控制需要工作人员与机械设备良好配合，如果配合默契度较低，那么极易出现混乱控制现象，并产生复杂问题。电气运行故障问题长时间得不到处理，极易影响工业安全性。有效运用变频调速技术，在噪音屏蔽方面发挥抵御作用。换言之，电气系统能够得到可靠保障，取得电气自动化控制的良好效果，最终能够促进工业稳定生产。从变频调速技术组成部分这一角度分析工业电气自动化控制中技术具体应用，其中自适应电动机模型单元合理控制电动机转速，尽可能发挥电气化主体优势，根据参数变化情况合理调节，促进生产任务及时完成。磁通和转矩比较器在两点式滞环调节器辅助下对比分析参数值以及反馈值，针对机械问题以及安全隐患，制定可行的处理对策。脉冲优化选择器在信息处理方面发挥功能优势，并对模块性能功能准确验证，以免电力系统受到影响。

（三）矿井指示器保护中的应用

矿井下的电气提升设备在正常情况下，为确保工作状态的稳定需要采用多重保护机制。电气提升设备的深度指示器功能对于系统的正常工作至关重要，在电气提升设备运行过程中，一旦发生功能失效的情况，会直接影响整个设备系统的稳定运行，致使设备无法正常工作。而变频调速设备可以对深度指示器起到检测的作用，相关操作人员首先将电机开启到工作状态中，与此同时，做好周期内编码脉冲的叠加处理工作，然后记录并比较编码器与比较器的脉冲数值，最后根据比较结果来判断整个电气提升设备是否处在正常运行的工作状态中，如果前后数据没有发生改变，那么深度指示器就存在出现异常的情况，从而导致为设备留下隐患的可能。

结语

综上所述，工业电气是推动我国经济发展的重要组成因素，它能提高工业电气企业生产工作效率的同时，还能减少企业成本。自动化控制中的变频调速技术不仅能帮助企业在进行工业生产相关工作时提高安全高效性，确保操作稳定性，还可以降低能耗与污染，节省人力物力财力等各方面的成本，从一定程度上承担工业电气行业企业需要承担的社会责任。