变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用

周艳

摘 要：随着科学技术的不断发展，以及社会生产形态的转变，工业电气自动化逐渐成为我国高新技术产业链中的重要构成部分与核心基础，大幅提高了工业领域的社会生产效率与产品制造精度。而在工业电气自动化领域中，变频调速是一项极为常见的核心技术，并在工业生产中发挥出显著的应用效果，实现了对电气自动化设备的自动化控制与电机调速，并降低了工业电气自动化设备的运行能耗与经济成本。本文对变频调速技术在工业电气自动化控制领域中的应用情况进行分析。

关键词：变频调速技术;工业电气;自动化控制

一、变频调速技术概述

（一）变频调速技术原理

变频调速技术主要应用是根据工业电气设备的电机转速、工作电源频率之间所形成的正比关系，从而通过对工业电气设备电源输入频率的转变，实现调节电气设备电机转速、运行负荷、运行模式的控制目的，并提高电气自动化设备的智能化程度及控制力度。

（二）变频调速技术应用必要性

（1）推动行业发展、提高工业电气设备自动化程度。近年来我国工业领域得到长足发展，社会总体生产力逐年稳步提升，其主要影响因素为，工业电气设备的自动化程度不断提升，替代人力开展二十四小时全天候的高强度、高精度、高效率生产作业。在一定意义上来讲，电气设备自动化程度的高低代表着我国工业领域的发展情况、发展潜力。而对变频调速技术的应用，则通过调节设备电源接入频率来控制电机转速、调节电气设备的运行模式与效率，大幅提高了设备的自动化程度，推动了我国工业领域的进一步发展，以及社会总体生产力的持续提高。

（2）积累应用经验、优化技术总体体系。在变频调速技术应用过程中，也在不断积累技术的应用经验，并对技术的应用模式进行分类总结、完善技术功能模块。从长远角度来看，随着技术应用经验的不断积累，以及技术应用模式、功能模块的不断调节补充，都实现了对技术总体理论体系的优化完善，提高技术应用价值。

（3）实时监测设备，降低能耗。在工业电气设备运行中，如若无法根据工业生产系统的实时运行情况加以自动化调节电气设备运行效率，企业则需要将各类电气设备的运行负荷调至较高区间范围内。这虽然保障了整体系统的运行稳定性、企业生产效率，但也消耗了大量额外电能、提高生产成本。而对变频调速技术的应用，则从根本上解决这一问题。在充分保障生产效率、系统运行稳定性的同时，最大程度降低设备运行能耗。

（三）变频调速技术应用特征

（1）经济适用性特征。在我国工业电气自动化领域发展中，随着对变频调速技术应用力度、研发力度的不断提升，在充分积累技术应用经验的同时，技术总体理论体系不断优化完善，并降低了变频调速器装置的造价成本。相较于其他电气自动化控制技术而言，变频调速技术具有经济适用性特征，大幅降低了设备运行成本。

（2）通用性特征。相较于其他电气自动化控制技术而言，变频调速技术与设备的功能模块配置较为全面、通用性能好，常规型号的变频调速设备可适用于绝大多数工业电气系统中。

（3）优化性特征。目前来看，变频调速技术的总体理论体系与设备性能仍处于不断优化完善的发展阶段中，设备运行稳定性、便捷性有显著提升，并逐渐实现了设备整流、逆变单元的一体化发展。

二、变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用

（一）变频调速技术为深度指示器设备提供失效保护预防措施

在工业电气设备及整体生产系统运行过程中，会采取多种包装措施，预防各类工业电气设备出现运行故障等问题，提高系统运行稳定性。而在整体工业电气生产系统中，深度保护器装置的地位尤为重要。在深度指示器装置出现运行故障时，会造成大范围的设备连锁反应，以及严重的经济损失。因此，变频调速技术也主要被应用于为深度指示器装置提供失效保护预防措施。在裝置运行过程中，会定期对装置在一定时间阶段内所重复叠加的脉冲数信号进行独臂处理，在处理过程中深度指示器装置与数据信号没有出现变化、且装置存在运行状态异常问题时，则表明装置出现运行故障，及时采取相应故障预防措施、切断装置与其他工业电气设备之间的联系，并进行装置故障预警。

（二）变频调速技术在适应设备电机模型单元方向中的应用

变频调速技术在适应设备电机模型单元方向中的主要应用原理为：对工业电气设备的电流输入频率开展持续性、实时性监测，并在监测结果基础上，对工业电气设备的运行参数、状态进行分析、确定。此外在工业电气设备转矩控制层面上，对设备运行参数及状态的实时监测，也为其提供了准确的信息参考，进行转矩控制。而这也是实现工业电气设备闭环运转的主要途径之一。

（三）变频调速技术在设备安全保障方向中的应用

在变频调速装置运行过程中，时常受到外界因素的干扰影响而出现各类运行故障问题。针对这类问题，普遍采取了相应的设备安全保障措施，这些保障措施也是变频调速技术的主要构成部分之一。配线、主线隔离运行措施。将二者进行隔离、独立运行，从而降低电磁感应对变频调速器装置所造成的影响系数;遮光措施。在变频调速器装置周边区域中搭建遮光棚，降低日照强度、光亮度对设备的影响;设备底座加垫橡胶垫措施。在变频调速设备底座区域中加垫橡胶垫等减震材料，避免复杂作业环境对变频调速器的运行精度、稳定性造成影响。

（四）变频调速技术在电气设备节能降耗方向中的应用

在工业电气设备运行过程中，受管理水平因素限制，普遍存在着部分电气设备高负荷、高能耗运行，低产出、生产效率的问题。这不但提高了产品生产成本，还对生态环境造成一定的破坏。因此在工业生产过程中变频调速技术的应用，要结合实际生产情况与设备运行参数，以调节电机输入电源频率的方式控制工业电气设备的运行负荷、状态。简而言之，应用变频调速技术，在保障工业电气设备正常运行的基础上，保障工业电气设备实际运行负荷与预期运行负荷之间的一致性。

三、结语

对变频调速技术的合理应用，不但是提高工业电气设备自动化程度、生产效率、设备运行稳定性的主要途径，也是推动我国工业生产领域整体发展、打造低碳经济社会的必由之路。因此必须提高对变频调速技术的应用与研发，降低电气设备能耗，优化生产效率，提高企业的市场核心竞争力。

参考文献：

[1]巫加大.工业电气自动化控制中变频调速技术的实践运用[J].电子技术与软件工程，2018（11）.