电气自动化中变频调速技术的有效应用研究

朱佳男 邱利楠

摘要：为了提高电气自动化技术成果，因此，我国提出基于变频调速技术的电气自动化控制方法。首先设计以主控层和现地单元层为基础的电气设备数据采集模块，并将采集数据在PLC、设备、采集模块之间进行交换，根据交换结果，计算电气自动化控制比例，最终采用变频调速技术，通过自适应电动机模型单元、转矩比较器和磁通比较器对待控制部分进行参数控制。并进行试验测试，实验结果表明，所提方法在确保设备正常运行的基础上，可有效节约45%以上的电能，同时对目标控制参数的执行率在90%以上，具有较高的控制性能，对于实际生产应用具有一定价值。

关键词：电气自动化;变频调速技术;应用

引言

近年来，我国工业电气自动化控制技术取得长足的进步，基本实现了工业的健康绿色发展。利用变频调速技术，不仅可以提高自动化控制水平和系统的稳定性，同时有助于降低电能消耗并优化资源配置。由于变频调速技术性能优越，利润和技术附加值又十分可观，因此未来的发展前景普遍看好。面对时代赋予的机遇和挑战，企业技术工作人员应与时俱进地研究并推广变频调速技术，提高系统电网适应性，这是具有显著现实意义的。

1变频调速技术的工作原理

变频调速技术通过变频器，使电器元件进行连接或断开，通过相关操作实现由电压以及频率控制的交流电转变。并将其转化为工作电流，控制满足供电设备的使用需求。在设备应用过程中，将普遍的变频器转化为“直流——交流——直流”等类型。此类型可以通过设备。将已有的交流电源转换为直流电源，并测量系统的工作信号，确定额定的工作电流。在系统工作时，通过自动化的控制以及变频调速的特征，将直流电转化为相关原件所需要的频率交流电。在变频器的设置应用中，信号检测模块可以根据变速器以及传感器的机型检测分析。同时，亦是对电流、电压等参数的检测控制电路。通过检测到的信号数据为基本参考依据，将其设计为一定的输出量，制定相应的控制信号，并发送到电路中进行脉冲，完成工作融合。通过二者之间的融合，可以通过驱动放大开关的驱动器驱动。在变频器的选择上，也可以根据实际要求，采用高压或低压变频器，保障工业设备可以完成串联或并联。

2变频调速技术在电气自动化控制中的作用

2.1有助于电气设备的安全运行

在工业生产中电气设备的安全运行至关重要，但受多种因素的制约，电气设备在运行期间存在多种不可控因素，如果不加强管控则会埋下诸多安全隐患。为确保电气设备的安全运行，在工业生产中要合理运用电气自动化控制设备，依托自动化设备实时监控其运行状态。在电气自动化控制技术体系中，变频调速技术占据举足轻重的地位，它可以针对性地分析或调整设备运行状况，监控或管理設备运行状态，保障电气设备的安全运行。

2.2有助于达到全面调控的目的

变频技术的特点是能改变电源频率，优化调整控制电机转速问题，从电气自动化控制的角度来分析，变速调速、调频技术的合理运用，有助于确保电气设备的平稳、持续工作。当前，节能变频器作为一种变频调速技术在自动化控制中已经得到了广泛运用，主要是因为其能够进一步实现自动化调速功能，全面调控电机。操作人员可以严格遵循变频调速技术功能，对目标进行实时监控，准确调节电流大小，规避具体操作过程中的安全隐患。

3电气自动化控制中变频调速技术的应用

3.1电气设备节能降耗

电气设备应用中往往存在高能耗、高负荷、低产出等问题，严重影响生产的效率与安全性，并且会增加产品成本，甚至造成环境影响。因此，变频调速器的应用必须要结合企业的生产实际，加强对设备设计与运行参数的设置，以保证设备运行中对频率的有效控制，达到良好的负荷与状态。总之，既要发挥变频调速器的技术优势，又要保障电气设备在生产环节中的效率，使之设计数据与预期数据保持一致。

3.2自适应电机模型模块的应用

自适应电机模型模块是当前电力系统当中应用常见的变频系统，其应用的主要功能是为了对电机的输入和输出电流和电压进行有效的检测，从而保证电机输入输出电流与电机的工作性能参数互相匹配。自适应电机模型模块是一种电气自动化控制模块，不仅能够对电机电压进行实时的检测，更是能够实现对电机转矩进行调整，调整转机转矩就能够在一定程度上实现电机转速的调整，实现自动变速功能。自适应电机模型模块是当前变频调速技术与现代化电气控制系统的集成引用，在自适应电机模型模块具体应用的过程中，其可以实现电机系统的变频调速精度在0.5%以上，不仅做到了变频调速的效率性，更是直接提升变频调速的精度。

3.3应用于矿井指示器保护

煤矿井下的环境十分复杂，需要用到大量的电气提升设备，并借助多重保护机制提升工作状态的稳定性能。良好的电气自动化设备体系不仅是煤矿井下作业的坚实基础，同时关乎着矿井下工人的生命及身体安全。然而在整个繁杂多变的工作期间，电气设备系统容易受到外界的不良干扰，造成系统无法正常运行。一旦发生功能失效的情况，势必会引发设备系统整体性能出现不同程度的异常。在实际工作中，相关操作人员利用变频调速设备，采取有效的故障保护方式，首先可以判定电气自动化设备是否处于良好运转状态，同时将电机开启到工作状态之后，根据周期内编码脉冲的叠加情况进行数据统计与分析，获取比较器的脉冲数值。通过对数据前后的比较，将编码器与比较器的前后数据进行呈现和记录，如若数据没有较大的差异，则代表指示器具有缺陷或存在异常情况的潜在风险，解除异常。变频调速技术应用于矿井指示器保护工作，能够避免设备留下隐患的几率，逐渐解除相应的预警信号，恢复深度指示器的正常运行，实现等速区间的超速控制。

3.4在脉冲优化选择器中的应用

变频调速技术在脉冲优化选择器中的应用，主要是借助芯片来进行信息处理，设计相应的OFDM调制信号源，编写模块电路，借此完成各种使用功能。此外，可以编写五类模块缩小的电路，以此实现各种模块所对应的有关功能。在开展有关作业时，极易发生电解电容器容量离散性较大的情况，致使承受电压不对等。出现这种情况会严重影响整体系统的合理运转，此时一定要使用相应的方式来解决，最合理的方式就是在电容边上并联阻值一样的均压电阻。为了确保整体系统有效运转，常常还会抑制浪涌电流，以免电路运转时整体电流电路损坏。

3.5在减速段中的运用

电机运作的核心环节是减速段，减速阶段也是发生安全事故频率比较高的阶段。因此，可以通过利用变频调速技术，把控电机运行实际效率，同时还可以采取相互对比的措施来提高电机当前的运行效率。如果出现异常情况，电气自动化控制系统就会及时发送相应的预警信号，进一步保护电机的正常运行。

结束语

综上，该文对变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的应用进行了分析研究，通过分析得到结论：对变频调速技术的基本原理以及早期应用进行概述;针对自动运作下，变频调速技术的结构进行了介绍，了解其硬件、软件的设计方法;结合普遍案例，对变频调速技术的应用表现进行了介绍，主要了解此项技术自动运作条件下的能效表现以及运作原理。变频调速技术自动运作有利于工业生产，具有良好的推广价值。

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