PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究

毛升

摘 要：一方面，电气自动化设备在我国有着非常广泛的应用市场，在促进社会经济发展和提高企业经济效益方面发挥着重要作用，具有良好的应用前景；另一方面，节能技术是当前科技领域的“香饽饽”，不仅受到了国家和企业的高度重视，而且还受到了社会民众的广泛关注。这是因为，不论是电气自动化设备还是节能技术，都与国家发展、企业增效和社会民众的切身利益息息相关，唯其如此，所以，研究PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用，是一件很有现实意义的工作。文章介绍了PLC变频节能技术的特征及其节能原理，例举了PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用现况。

关键词：PLC变频节能技术；特征；原理；电气自动化设备；应用示例

当今社会，可持续发展理念已经深入人心，而要实现可持续发展，就必须要遵循节能降耗的发展原则，就必须要走节能降耗的发展道路，与此同时，企业作为市场经济的主体，在做好节能降耗的前提下，为了创造经济效益、保持竞争优势，还必须要致力于生产效率的不断提高，故而加强对电气自动化设备应用的研究，也同样成为了企业在当今社会环境下生存发展下去的必由之路，而这也恰恰是对PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用情况进行研究之所以会受到国家、企业和社会民众高度重视的道理所在。

一、PLC变频节能技术的特征

首先，PLC技术所具有的控制特征是，可以通过对设备运行参数的调节，来对设备的运行状况进行控制，以保证设备的安全稳定运行。PLC技术可以分为两大类，第一类是智能计算，PLC技术经过多年的研究、发展、并与现代信息技术相结合后，被赋予了精确高效的运算功能，在使用的时候，可以根据电气自动化设备的工作特性和需要，设定好参数，然后利用 PLC技术对电气自动化设备进行控制；第二类是操作控制，利用计算机技术对电子设备运行进行计算，如果数据不正常，则表示设备有故障，这时就可以利用PLC技术设置的控制程序，对设备进行相应的控制，从而实现对电气自动化设备运行参数的调节，使设备达到正常工作指标的要求。

其次，就变频技术的节能特征来看，它的作用就是通过控制和调整电气自动化设备的工作电流来达到节能的目的，由于不需要依靠额外能量，因此除了节能外，还具有环保的功效，而且，由变频器、逆变器等器件组成的控制电路，在实际操作中的转换也都是很顺畅的，并不会给操作电气自动化设备带来不便的影响。

二、变频调速的节能原理

变频调速节能原理主要是基于对电机供电频率的改变来实现的。当变频器的频率降低时，电机的转速也会相应降低，这样就可以使电机的能耗降低下来。并且，这种节能效果还与转速的降低程度成立方关系，即转速降低越多，节能效果越显著。此外，变频调速还能通过优化电机的转矩特性来提高效率，减少电机启停时的能耗，从而又可以进一步提高节能的效果。进入信息化时代后，随着工业企业间竞争的加剧，利用变频调速技术来实现节能的做法，在电气自动化设备中获得了广泛应用市场，企业在具体应用中可以根据实际需要来对转速进行调整，既可以保障生产的需要，又可以满足节能的需要。例如，采用变频器进行电机调速，通过改变电源频率来实现变频调速，这样就能够将电机运行的效率提升，利用变频器还可以进行直接控制调速，其运行过程与传统手动、半自动方式相比，节约了很多电能，同时，由于利用变频器可以实现无级变频技术，因此在实际操作过程中，可以根据实际需求选择合适的调速范围。近年来，现代工业领域对于设备节能环保要求越来越高，在设备控制当中采用变频器既实现了无级调速，又满足了节能的要求，又提高了电气自动化设备的使用效率，可谓一举多得。再比如，将变频调速用于直流电机，具有无噪音、无机械冲击、寿命长、可靠性高的特点，不但节约了对能源的消耗，还降低了噪声污染，从采用异步电机变频功能与直接调节速度进行调速的比较可以看出，在能源节约上的贡献还是非常可观的。由于变频技术能够有效降低电能损耗以及提高设备的运行效率，因此通过使用变频技术来实现控制时会减少设备能量损失和降低环境污染等，所以，应用变频控制技术不仅实现了节能降耗的目的，而且还为企业带来了更高收益。

这里需要强调的是，在电气自动化设备中，一般都是以异步电动机作为主要设备，具有转速稳定、功率损耗小、启动速度快、制动效率高等特点，但是异步电动机的体积庞大，在实际使用过程中存在着很多弊端，这也使得在对它进行节能改造的时候会遇到一定的困难，为了解决这些问题，还必须对变频技术进行创新，对PLC的应用，让这个问题得到了较好地解决。利用PLC可以对电动机内部的磁路和电路设计以及电磁计算方法等进行优化，从而保证变频装置可以准确地对电动机进行磁路调整并且不会产生多余能量，并且，由于变频装置采用了先进的PLC控制技术，所以在设备运行过程中做到了对它的高效控制、精确调节和灵活调整。

三、PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用示例

示例1：在空调系统中的应用。空调系统不论是在生活建筑物中，还是在工业生产中，都被广泛应用，基本上就是标配。在整体空调系统当中包含大量的电气自动化设备，因此，空调系统对能源量的消耗也是非常大的。将PLC變频节能技术应用于空调系统当中，可以使电动二通阀对水系统的末端装置进行调节，调整流量，而其中的冷水主管道与热水主管道都是独立设置的，冷水与热水并不流经同一管道进入，这就实现了对能源消耗量的有效控制，与此同时，还可以在空调系统中安装智能软件，以此实现对空调水泵电压的合理调节，并在通风系统中设计风机盘管系统与新风系统，在满足空调通风系统制冷制热功能要求的同时，还能降低整体能耗。

示例2：在电梯系统中的应用。电梯是电气自动化设备中的重要成员，是人们上下班及单位货运的主要工具，使用频率非常高，因此，在现代社会李，在高楼大厦等建筑物里，电梯是不可或缺的重要交通设备。电梯的作用是比较多的，比如具备空调、通风、排水等功能，必须要有足够的能量供应才能确保电梯设备的正常工作，正是因为如此，所以研究电梯节能也很具有实用价值。将PLC变频节能技术应用于电梯系统中，可以使牵引机拖动载荷所引起的吊箱质量发生改变，实现对电梯动量的合理调整，比如，当电梯开始工作后，负荷会随着时间的推移而改变，这时电机的功率和电流都会随着时间的推移而增加，这时如果采用PLC变频节能技术，就可以使电梯的动态损失值与固定损失值保持一致，从而在保证电梯正常工作的同时，达到了节能的要求。

四、结束语

在现代社会工业生产中，自动化与节能，是所有企业都必须具备的生存要素，也是必须不断探索的研究对象。这是因为，在现代社会经济发展进程中，节能降耗一直都是人们关注的焦点问题。电气自动化设备由于有着广泛的应用市场，因此对能源的消耗是非常大的，而如果将PLC变频节能技术应用于电气自动化设备之中，则可以实现对电气自动化设备能源消耗量的合理控制，进而达到为企业节能降耗、增产节资的目的。由此可见，将PLC变频节能技术应用于电气自动化设备中，其意义除了体现在提高设备运转效率、提升企业经济效益、实现节能降耗外，对企业实现高质量、可持续发展，也具有积极的作用和深远的影响。

参考文献：

[1]PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J]. 吴周亮.中小企业管理与科技（上旬刊），2019（09）。

[2]PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J]. 刘红武.企业科技与发展，2021。

[3]PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J]. 李莉.山东工业技术，2018。

[4]PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用[J]. 康金生.数字技术与应用，2021。

[5]PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用[J]. 石艳春.现代信息科技，2020（03）。