探究工业电气自动化控制中变频调速技术的应用

摘要：在科学技术水平不断提高的影响下，工业电气自动化水平不断进步。进行工业电气自动化控制时，电力传动体系具有一定的复杂性，在工业电气体系运行过程中，电动机一直在正向和反向之间进行频繁切换运动，处于负荷运动状态，电动模式和自动模式发生转变。因此，电动机的调速控制工作操作难度极大，为了使自动化控制体系安全稳定运行，还需要应用变频调速技术，文章探讨变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用。

关键词：工业;电气自动化控制;变频调速技术;应用

引言

现阶段电气自动化控制具有重要作用，对于电气设备能量消耗问题，大都应用变频调速技术进行调整，降低能源消耗，使电机的工作状态有所转变，通过控制频率提高生产效率，向着节能环保的方向进行，节约了大量人力物力。基于此，本文主要进行了工业电气自动化控制中变频调速技术的应用探讨。

1.变频调速技术的特点

1.1优势

变频调速技术应用优势可概括为四点。

（1）电机启动时的冲击力较小。通常情况下，设备启动时，会存在瞬间电流增大的情况，这会对电源及设备带来影响，尤其是大功率的设备，瞬时电流的增大可能会造成设备烧毁等问题。变频调速技术的应用可以有效控制启动瞬间电流的变化，起到保护作用，延长设备使用寿命。

（2）电机调速性能好。变频调速技术的适用范围广，动态响应速度较快，在很多领域中均得到了应用，如机床、电动汽车、消防泵等。

（3）能源把控严格。变频调速技术可以对转速实行科学管控，在保证生产效率的同时，降低电能损耗。

（4）电源适应性强。配置的变频器以直流母线电容器为主，可以适应各种情况下的电压波动，缓解电压急剧变化带来的危险。

1.2不足之处

变频调速技術在应用中虽然优势较多，可以改善设备性能及运行质量，但仍存在一些问题需要关注和解决。首先，谐波产生。变频设备的一侧利用了普通移相整流技术，该技术导致变频过程中出现波形畸变的情况，进而使整个系统网络电能传输出现问题，电流供应不均衡，阻碍了设备的安全稳定运转。近年随着技术的完善，上述问题虽逐渐解决，不过，仍需相关作业人员加以重视。其次，设备成本较高。变频调速技术的应用需要专业技术的支撑，不过，变频器在使用过程中的耐压性较低，实际应用中需要经过先降压再升压的处理，这对于内部一些零部件会造成冲击影响，增加更换频率，造成成本损耗，且内部元件的成本本身较高，增加了设备经费的支出。

2.工业电气自动化控制中变频调速技术的应用

2.1深度指示器保护失效

很多工业生产设备在实际运行过程中具有多种保护装置，设计师结合工业设备的使用环境和运作原理，在设备中加装了多重保护装置。深度指示器是其中之一，具有重要作用，如果深度指示器处于非正常运行状态，就会使得保护模式发生改变，所以设计深度指示器时一定要安装失效保护模式。在变频调速技术的支持下，首先启动电机，累加编码器对应采集周期内采集到的脉冲数信号，对比信号采集前与采集后的数值，如果数值没有发生任何变化，就意味着深度指示器已经处于失效状态。在失效状态下，对设备的状态进行判断，如果设备已经进入爬行区状态，那么立即发送对应的报警信号发出强烈预警，引起工作人员的高度注意，如果没有进入爬行区状态，那么自动采取安全制动措施，发出报警提示。

2.2自动化适应电机模型单元

在工业电气自动化控制体系中应用合适的电动机模型单元，对电动机输入电压参数和电流参数进行相应的检测，实现电动机整体运行状态的识别。与此同时，电动机模型可以与变频器直接连接在一起，进行转矩控制工作。在实际生产工作进行过程中，应用电动机模型单元对生产中的电气设备以及一体化系统的运行状态，进行精准的调控，依据一体化运行的一般规律，选择对闭环转速。

2.3变频器节能

在工业电气自动化控制过程中经常出现高水平低产出的情况，导致生产过程消耗大量的经济资源，使生产效率逐渐下降，所以提高工业电器自动控制体系的节能水平具有重要意义。应用变频调速技术可以提高体系的节能水平，在一定意义上，变频器是整个生产制造过程中的调节机制，所以一定要应用变频调速技术来保证电动机的运行状态，变频器与电动机一直处于相互对应的关系，从而确保科学合理运行，使生产制造过程中复合电压的耐受性不断提高。这一过程中为了使变频调速的应用效果越来越好，需要选择能够满足电机正常运行状态的配置电路，使自动化控制的功能逐渐完善，对运行体系做出统一的编程和控制，协调好二者的工作，形成高效率的工作体系。另一方面，为了实现自动化控制功能，还要在控制电路主板的基础上选择一致性的变压型逆变电路，配合好工业车间电路，实现故障全面保护的目标，确保工业生产设备与变频器之间灵活切换稳定运行。

2.4减速区段低速控制中的应用

在减速区段低速控制中应用变频调速技术，可以在优化自动化控制水平的基础上，加强该区段运行的稳定性，避免电气自动化设备出现临界值运行的情况，促使电气自动化控制系统的安全运行，降低工业生产的危险系数。再者，利用PLC与变频设备，对减速区段内速度的变化特征实行监督和掌握，对未达到减速要求的时段予以快速分析和掌握，找出问题成因，并给出合理的解决措施。此外，还要核对安全值和数据值，以确保系统减速区段的正常运行。如果监控期间发现速度与规定数值不符合，那么，要向系统中心发出安全警报，及时调节系统减速控制。

3.结语

综上可知，随着技术的完善，变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用也得到扩展和优化，不仅可以对设备转速进行调整，实现对电源和电路的全过程管控，避免因电压增加产生故障，还可以对电机运行状态予以实时监控，通过转速等参数数据的变化和记录，准确判断设备运转情况，维护工业电气自动化控制设备的安全运转，实现了效益的大幅度提升，促进我国工业化发展进程。

参考文献

[1]田峰.变频调速在工业电气自动化控制中的运行思路探究[J].水力采煤与管道运输，2018（04）：104-105.

[2]高珍珍.工业电气自动化控制中变频调速技术的应用分析[J].南方农机，2018，49（23）：126.

作者简介

姓名：王宾（1987年12月） 性别：男 邮政编码：272000

山东省济宁市 272000