试论电气自动化设备中PLC变频节能技术的应用

张斌

摘要：随着我国高新技术的不断研发，当前PLC变频节能技术的出现及应用对于电气自动化的发展有着极为重要的影响。PLC变频节能技术在电气自动化领域的应用在很大程度上能够提高电气设备的使用效果、降低电气设备的能耗。现代化发展的今天，节约能源成为各行各业发展的主题，因此电气设备需要对PLC变频节能技术进行全面的考虑，并选取合理的技术提高电气自动化运行的效果，达到节能的目的。

【关键词】电气自动化设备;PLC变频节能技术;应用分析

引言

电气自动化设备对于能耗有一定的要求，一些电气自动化设备的电能消耗比较大，造成生产中的能耗增大，整体的能耗成本也提高了。电能的消耗也需要付出一定的环境代价，因此，提倡要发展绿色低碳经济，就需要不断降低能耗，促进整体电气自动化设备使用效率提升，变频节能技术在研发设备中应用普遍，为了减耗生产过程中的能耗，越来越多的人加入到研究中。

一、变频器及其节能原理

1.变频器的组成结构

变频器主要应用的是变频技术以及微电子技术，主要是通过针对电机工作电源频率的方式进行改变来实现对于交流电动机相关控制设备的有效控制，就变频器的主要组成机構来看，包含了整流、逆变、滤波、检测单元、驱动单元、制动单元等主要结构，其主要的工作方式是通过针对电源频率进行改变，实现对于电源电压的改变，按照电机的运行需要为电机提供相应的电源和电压支持，实现智能变频和调速目标。此外，在变频器中，还包含了一些保护功能，可以实现过流保护、过压保护、过载保护等。目前，变频器在自动化生产和控制中的应用越来越广泛，在提升电气自动化设备的运行效率上具有显著作用。

2.变频器节能原理

就变频器的节能原理来看，主要是通过电力半导体的通断功能对于工频电源进行频率的调整和控制来达到对于设备电能控制的一种设备。目前市场中应用广泛的变频器主要采用的交流电-直流电-交流电的变频控制模式，可以首先将工频交流电源在整流器的作用下变成直流电源，在通过将直流电源按照一定的电压和频率的控制来为电机提供必要的交流电，保证电机的运转，同时实现对于电能的节约。在变频器的电流系统中，包含了整流、中间直流、逆变以及控制这几个重要结构，其中的整流环节可以划分为三相桥式不可控整流器，逆变部分可以分成IGBT三相桥式逆变器，并以PWM的波形进行输出，中间的直流环节也可以根据滤波、直流储能以及缓冲无功功率等实现。

二、电气自动化设备中PLC变频节能技术的应用优势分析

PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用有着诸多方面的优势，主要体现在操作方法简便及使用后可靠性高两个方面。可靠性方面的优势主要体现在PLC变频节能技术的应用依靠内部大面积集成电路加以实现，同时综合应用了抗干扰处理工艺，这就很大程度上为电气自动化设备在实际应用过程中提供了保障，这也是其高可靠性的体现。同时，PLC变频节能技术在电气自动化设备中进行应用时还能够帮助提升电气设备硬件部分的抗干扰性能，但需要针对电源、输入电路等进行单独的接口设置。电气自动化设备相关操作人员还可以根据使用环境进行可编程控制器的密封处理，也可以根据外界干扰因素采取其他措施，其目的都是为了更好地保障PLC变频节能技术在电气自动化设备中的安全运行。除了可靠性外，PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用比较简便，应用简便也是PLC变频节能技术应用的最大优势。应用简便主要表现在实际的应用过程中，PLC变频节能技术自身便能够实现对电气设备的自动化控制，而不需要通过其他方面的电气设备，连接使用上的简便性在一定程度上还能够提高电气设备使用过程中的效率。此外，PLC变频节能技术在应用过程中直接就可以实现对电气设备的自动化控制，这也在一定程度上保障了电气设备的控制效率，并降低了电气自动化设备使用过程中的能耗。PLC变频节能技术的应用简便，相关工作人员不需要进行繁杂的设备操作，降低了工作难度，同时能够较好地对工作区域进行控制，没有繁多的设备装置需要观察，这也降低了工作人员的操作风险，失误操作大大减少。

三、PLC变频节能技术在电气自动化设备中的具体应用分析

1.在架桥设备系统中的具体应用

就PLC变频节能技术在架桥设备系统中的应用来看，其发挥的节能效益比较突出，架桥机作为当前高速铁路建设中不可或缺的重要设备，其运转时长长，需要随时保持待机状态，其中还涉及和很多电气设备的关联，整体的构成比较复杂，所以实际能耗也比较高。要针对架桥设备实施节能设计，是十分必要的，在架桥设备系统的节能设计中，首先要保证架桥设备运行的安全性，其次才是变频节能技术的引入，保证在降低架桥设备系统整体能耗的情况下进行。一般情况下，架桥设备在启动后相关负载情况就会随之产生，这时候设备内部的电动机功率以及电流值就会不断上涨，PLC变频节能技术应用，能够将设备系统的变动损耗值以及固定损耗值控制保持在同一标准，确保电机能够保持良好的运行状态，这一技术的应用原理是通过电频机械动能以及三相交流变频电压控制，确保架桥设备需要的机械动能得到有效的发挥，借助控制芯片来确保机械动能能够稳定释放。

2.PLC变频节能技术在风机中的应用分析

风机也是煤矿生产过程中所要使用到的重要器械，在矿井中风机的作用极大，风机的使用能够保证矿井内部的通风换气，同时由于矿井内部的情况不同对于风机的转速也有着不同的要求，因此风机的使用必须结合井内的实际情况进行调整，才能够符合使用的要求。由于风机的使用过程中不能对井下的实际工作情况进行监测，在速度设置等方面存在较大的缺陷，这就导致风机的使用往往不能够及时地进行更新，需要经常性地进行维修，从而耗费了巨大的成本。基于此，PLC变频节能技术的应用则显得十分有必要，相关人员将变频节能技术应用到风机的使用上，由此风机的使用更加节能有效，同时对于井内综合情况也有了更深入的了解，能够及时发现风速的变化，减少能耗。

3.在照明系统中的应用

照明系统是电气设备的重要组成部分，为人们带来光明。照明系统电能消耗过大成为摆在人们面前的难题，增加了经济负担。所以要在照明系统中引入PLC变频节能技术，不仅有利于改善照明系统的实际运行效果，还可以最大程度地节省资源。在传统的技术下，灯光长时间维持在一定的亮度。运用先进的技术可以使照明系统根据实际需求进行调整，减少了电力资源的浪费。充分发挥PLC变频节能技术的应用优势，改善传统照明系统和技术的弊端，不断提升照明系统的效果。PLC变频节能技术在发展中不断改进，拓展了应用范围，获得了更高的经济效益。有关人员要加强对这方面的研究，加深PLC变频节能技术的应用程度，促进照明系统的优化升级。

结束语

综上所述，PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究具有重要意义。加强对PLC变频节能技术的研究，将其有效运用在电气自动化设备中，不断提升设备的运行效率和质量。

参考文献

[1]吴周亮.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2019（9）：119-120.

[2]张琼.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J].南方农机，2019，50（14）：165-166.

[3]李琦.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J].电力与能源，2018（1）：66-68.

[4]魏文策，吕福才，王守成.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J].卷宗，2018，8（34）：236.