电气自动化控制中变频调速技术运用分析

2020-11-27徐战涛田立堂

商品与质量 2020年15期

徐战涛田立堂

中核工程咨询有限公司北京 100071

1 电气自动化控制中变频调速技术的作用

1.1 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[1]。

1.2 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。而通过应用不断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。

2 电气自动化控制中变频调速技术的应用原理分析

2.1 变频调速节能

关于变频调速节能的实现原理，主要可以从电机运行转速与流量之间的作用关系方面入手。一般来说，电机运行期间转速与流量的一次方互成正比例关系。其中，在功率与转速的立方也互成正比例关系。根据大量实践经验来看，当电机运行效率保持不变时，流量调节作用有所降低，促使转速速率呈现出比例下降趋势。同理，功率与其的立方关系之间也会呈现出比例下降趋势。

2.2 功率因素补偿

电气设备运行过程中如果出现功率较低情况时，容易造成设备发热问题，会进一步加剧线损消耗程度。同时，电气自动化系统功率因素有所降低，对应的有功功率会明显减少，整体运行效率降低，电能消耗问题增加，不利于设备整体的运行效率。而通过应用变频调速器设备可以按照自身功率因素补偿特性，减少无功损耗问题的出现，并达到一定的功率因素补偿效果，利于促进电气设备的高效运转[2]。

2.3 软启动节能

变频调速技术在软启动应用中可以通过降低启动电流，减轻电网冲击问题，确保设备运行寿命得以延长。结合以往的经验来看，普通的变频器在运行方面难以达到自动化控制功能，究其原因，主要是因为内部控制系数要求难以满足软启动节能要求。而通过应用变频调速技术可以让电机设备在短期之内按照自身运行状态，执行停机或者减速的命令要求。在减少输出频率的同时，降低整体转速速率，实现节能减耗的功能作用。同时，在电机减速期间，转子电流相位相反会引发电动机设备出现制动转矩的效应，减少能耗问题。

3 变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用分析

3.1 变频调速技术在数控机床中的应用

变频调速技术在数控机床中的应用能够减少资源、能源的消耗。因为从数控机床的实际运行情况来看，数控机床在运行的过程中往往会消耗较多的电能，能源的过度消耗不利于机床的高效率应用。将变频调速技术应用到数控机床领域，则是能够改变以往工频控制机床的操作模式，合理限定机床齿轮主轴速度的选择范围，从而在机床运行过程中实现对机床的精准维修保养。从实际应用情况来看，变频调速技术在数控机床中的应用不仅减少了资源、能源的消耗，节省了工业企业的运营成本，而且还有效提升了机床工作效率，达到了理想的应用效果。另外，在应用变频调速技术控制数控机床之后，使得数控机床本身的结构性能得到了优化和提升，减少了机床应用对大量金属材料的消耗[3]。

3.2 变频调速技术在确保传感器稳定运行中的应用

工业电气自动化系统的打造离不开传感器这一能够检测信号源物理装置的支持，同样，在传感器使用中也充分应用了变频调速技术。在传感器的作用下能够帮助相关人员更为全面的收集周围和机器操作相关的参数信息，从这些参数信息中提取自己所需要的转速信息，并将这些转速信息及时汇报给显示器，最终传递到工作人员的手中，为工作人员工作提供更为全面的数据信息支持。

3.3 变频调速技术在确保变频器稳定运行中的应用

变频器在工业电气自动化控制中若得不到合理的使用，则容易导致各种故障的发生，因此，必须采取科学的保障措施，方能确保变频器的正常运行。从实际应用情况来看，变频器在受到其他电磁感应影响的情况下往往无法正常运行，针对这个问题需要相关人员采取设备回路配线和主线隔离的方式进行调节。而对于因为外界强光、震动所造成的变频器运行异常问题则是需要相关适当的增加遮光措施。

3.4 变频调速技术在发电系统中的应用

在工业电气自动化系统运行的过程中往往依赖外部能源的传输，在这个过程中不仅会消耗较多的财力，而且还会消耗较多的资金和人力资源。为了节省能源和人力消耗，多数电气自动化控制系统都开始带有自身的发电系统，而变频技术在自身发电系统中起着十分重要的作用，突出表现为在变频调速技术的作用下能够减少发电系统的运行偏差，避免出现因为电流故障而导致的整个发电系统瘫痪问题。另外，将变频技术运用到发电系统之后还能够对电流的大小进行控制，实现对电力资源的合理利用和分配，降低整个工业电气自动化的发展成本。