变频调速技术在电气自动化控制中的运用

张浩然

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔161000）

在如今电气自动化控制系统运行过程中，往往要求技术人员掌握先进的技术手段，加强变频调速技术的有效运用。因为这关系着电气自动化控制系统运行的稳定性与安全性，同时对于企业生产效益以及环境效益也具有较大的影响。为此，在实际生产阶段，有关技术人员应该加强变频调速技术知识的学习，明确该技术的应用意义，同时还要结合自身经验与实际情况，合理进行操作与应用，进而满足工业电气自动化生产需求，取得较好的应用效果。本文主要针对电气自动化控制中的变频调速技术进行以下探讨。

1 变频调速技术

1.1 变频调速技术研究现状。变频调速技术是现代关键技术之一，主要利用电源的输入频率与电机转速之间成正比的原理实现对于电机的调控。截至目前，针对该技术已经有不少的研究课题。一般而言，要想改变电机的转速，就先要改变电源输出频率。二十世纪末期，有关技术研究人员基于这种理论展开设计，变频器由此诞生。而该技术的诞生以及控制理论的应用，为当时学者解决了交流电机的耦合问题。后来又有学者研究直流调速技术，该技术的调速原理为在直流条件下进行矢量变换，以便提高交流调速能力。有研究人员在该技术应用原理基础上进行了技术优化，主要是在研究电压逆变器时，一位外国学者加强了定子磁力链与转子磁力链的角度控制，使其两链间的夹角被加以控制，从而实现电动机转矩控制力的提升。现阶段，针对变频调速技术的研究越来越多，经过研究发现，与直流调速技术相比，该技术控制效果更佳，而且可靠性也有所提升。当前在很多领域中都开始应用变频调速技术，特别在工业系统与计算机控制领域中有较强的实用性。未来变频调速技术还会被改进与研究，推进电气自动化领域的发展。

1.2 变频调速技术的特点。由于变频调速技术具有较强的应用优势，在当前各个领域都有较好的应用与发展。具体而言，该技术的主要特点如下：一是造价低廉，生产效率高。这与工艺技术的不断创新有关，变频调速器中的很多构件也是经过精密加工制造生产出来的，同时还融入了现代科技技术，所以变频调速器的功能、性能都有所完善，通过加强该技术的应用，可以进一步提高生产效率，降低生产成本。二是应用范围广。因为变频调速器生产制造过程中具有通用性的优势，解决不同领域变频设备之间的繁杂问题，有利于该技术的应用与推广，在各个领域以及地区都能加以应用。三是便利性较高。结合独立式的变频调速器而言，由于其中变频调速技术的应用，实现了逆变单元和整理单元的一体化，便于加强电气自动化控制，所以其便利性也有所增强。

2 电气自动化控制中变频调速技术的作用

2.1 保证设备的有效运行。目前，我国正在加强电气自动化控制系统的研究与应用，为保证自动化系统运行的质量，有关技术人员必须明确其中技术的作用。作为其中的关键技术之一，变频调速技术的主要作用为保障设备有效运行。事实上，在工业生产过程中，会使用很多的电气设备，不同的电气设备都具有不同的特点，为加强电气设备的自动化控制，技术人员需要考虑设备运行的质量。这是影响生产质量以及效率的主要影响因素。而变频调速技术的合理应用正好解决了这类问题，技术人员结合电动机的实际运行状况，同时利用变频调速技术可以加强电气设备的自动化控制，从而保障设备安全稳定运行。另外，有关技术研究人员也能结合实际情况针对该技术进行优化与调整，从而推进生产工作的顺利开展。

2.2 提高自动化的技术水平。变频调速技术在电气自动化控制中还起着提高自动化技术水平的作用。近几年，在技术时代背景下，变频调速技术得到了较好的应用，与此同时，该技术也在不断改进，以满足实际技术应用的需要，促进我国现代工业的建设与发展。而通过应用不但更新的变频调速的技术，电气自动化技术水平势必会不断提高，取得令人满意的电气自动化控制效果。除此之外，在应用变频调速的技术的过程中，电气自动化控制系统能耗也有所降低，进而达到预期节能减排的要求，响应时代号召。

3 变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用

3.1 在电机单元模型中的应用。变频调速技术在电机单元模型中有着较好的应用，主要体现在以下几点：首先，由于变频调速技术的应用，变频调速系统的作用得以发挥，具体而言，变频调速系统可以依照电动机电压、电流等参数进行有效判断，利用数据采集方式进行电气自动化装置运行基本参数的检测，保证自动化装置的稳定运行。其次，变频调速系统数据报送与反馈效率较高，这也源于变频调速技术的应用。技术人员使用该技术，通过变频调速系统对数据信息及时报送到客户终端，与此同时，结合电流值还能进行细致规划，利用电机中磁体与轴承的转换方向加以对应数值的高效反馈，而且技术人员还能借此系统设定调频的时间以及速率，体现一定的高效性。最后，在电机单元模型中，变频器的选择是关键点，一般都会考察芯片功能。如果功能过关，结构优质的变频器就可以应用在系统中，通过传感信号进行数据编码，并与相应电路模块对应。另外，当处于电阻并联情况时，变频调速技术也有着较为重要的应用效果，关键在于变频器能够集合离散的部分，并向客户终端传送数据结果，实现阻值的均等，满足节能要求。

3.2 在深度指示器保护中的应用分析。工业电气自动化控制过程中，经营者往往会引进很多的工业设备，而深度指示器在工业设备运行中就起着重要作用。一旦深度指示器难以正常运行，很多设备的保护装置将会失效，不具有基本的保护能力，严重影响生产效率以及质量。基于此，深度指示器的应用极为关键。为发挥出深度指示器的功能效用，在深度指示器研发阶段，设计人员需要设置一个失效保护模式，而其中变频调速技术的应用为重点。当电机正常开机时，可以累积编码器收集的脉冲信号，并读取其中的数值。当数据没有产生任何变化时，该指示器就没有运行，说明不具有保护效力，这时应该对设备进行检测。如果检测设备开始进入爬行区状态，该指示器就会发出报警信号并进行处理；反之，则会采取制动措施并进行报警。

3.3 变频技术在电机组系统的应用。3.3.1 系统能够根据联动装置的工作情况对整体线路进行布局。在电机数量较少的情况下，变频机可以与驱动装置联合，并对较高的电压进行调节，避免高负荷的现象发生。3.3.2 在电路的配制方面，变频系统内部也可以参照标准的数据划分运行模块，并将每个独立的部分都集中到一个平台上，以主电路作为电网的调控系统，采取电压逆变的方式来传递能量。调频器与自动化系统的结合能够使电力参数在客户终端显示出来，并体现结构的灵活性调整。在用电高峰期，系统也能够根据设备的运动频率来达到模式切换的目的，并启动检测中心的仿真保护模式。

3.4 变频调速技术在工业节能方面的应用。工业电气自动化控制领域中，变频调速技术在其节能方面也具有较强的应用。有关研究表明，该技术在工业节能中具有较好的应用效果，有助于实现经济与环保效益的增加。这主要是因为变频器可以在电力系统中设定节点，以继电器作为控制中心，对电压回路进行规划。如果电压或电流超出了标准额定值的20%，则说明自动化系统的启动速率过高，出现了不必要的耗能情况。而且变频器系统中的预警中心会进行警报，指示灯也将由绿色变为红色，提示工作人员进行重置。

4 结论

伴随人们对于科学技术思想认识的提高，越来越重视电气技术在工业生产中的应用。电气自动化控制系统就是再这种背景下应运而生，而变频调速技术在其中扮演着重要的角色，能够起到一定的交流变频效果，从而保障工业生产效率提高。所以，在未来发展过程中，有关企业应该重视变频调速技术的应用，掌握该技术在电机单元模型、深度指示器保护、电机组系统、工业节能等环节的应用要点，实现技术应用水平的提升。另外，有关企业仍需要加强该技术的研究与改进，进而促进该技术的发展，实现变频调速技术应用的真正价值。