變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的運用探究

王寶利

摘 要：本文主要以變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的運用探究為切入點展開論述，結(jié)合當(dāng)下變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動化控制中的重要性為主要依據(jù)，從自適應(yīng)電機模型模塊的應(yīng)用、脈沖優(yōu)化選擇器的應(yīng)用機制、轉(zhuǎn)矩與磁通比較器的作用與研究這3個方面展開深入探索與研究，主要目的在于加大對變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中運用的探究力度，從而保證變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用效率，為提升電氣自動化水平奠定堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速 工業(yè)電器自動化 控制運用

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0003-02

由于科技的不斷創(chuàng)新，在我國的工業(yè)生產(chǎn)中，需要應(yīng)用新興節(jié)能的技術(shù)，來降低我國環(huán)境污染、能源緊缺的問題，當(dāng)前節(jié)能減耗已經(jīng)成為了我國各個行業(yè)高度重視的問題，而在工業(yè)中融入自動化設(shè)備，可以切實增加工業(yè)生產(chǎn)效率。變頻技術(shù)具有較強的調(diào)頻性，并且節(jié)能效果比較好等優(yōu)勢，此技術(shù)的合理利用可以使工業(yè)電氣自動化的需求得以全面滿足，通過實踐證明，此技術(shù)的應(yīng)用取得較佳的應(yīng)用效果，為工業(yè)生產(chǎn)節(jié)省了大量能源，還保障工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率。

1 闡述變頻調(diào)速技術(shù)

變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用原理是通過電源的輸入頻率與電機轉(zhuǎn)速之間的正比實現(xiàn)的。在對電機控制時，若想改變電機的轉(zhuǎn)速，通過改變電源的輸出頻率即可。變頻器主要是基于上述原理展開設(shè)計的，此技術(shù)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)末，外國學(xué)者所提出的控制理論，利用此理論切實解決了交流電機的耦合問題，另外，依據(jù)直流條件下的調(diào)速原理來完成矢量變換，使得交流調(diào)速能力有了顯著提升。當(dāng)此理論提出之后，有關(guān)學(xué)者對其展開了優(yōu)化，一個國外學(xué)者在對電壓逆變器展開研究時，對定子磁力鏈與轉(zhuǎn)子磁力鏈展開了角度控制，能夠有效的控制兩鏈間的夾角，進(jìn)而實現(xiàn)對電動機轉(zhuǎn)矩的直接控制。當(dāng)前，對變頻調(diào)速技術(shù)的研究現(xiàn)狀，此技術(shù)的控制效果要高于直流調(diào)速，它的可靠性也在逐步增長，在諸多領(lǐng)域都在應(yīng)用此種技術(shù)，比如工業(yè)系統(tǒng)與計算機控制等，且還具有較強的實用性，所以，很多領(lǐng)域的直流調(diào)速技術(shù)慢慢的被變頻調(diào)速取替掉，對變頻調(diào)速技術(shù)的深入研究，可以使變頻調(diào)速技術(shù)在實際應(yīng)用上更加安全有效，已然成為了未來電氣自動化發(fā)展的主要趨勢。

變頻調(diào)速技術(shù)不僅造價低廉，且生產(chǎn)效率較高。因為一直以來的優(yōu)化與創(chuàng)新，使得當(dāng)前的變頻調(diào)速器的構(gòu)件皆是通過高效率的施工工藝制造出的，在其中融入新興技術(shù)，會使諸多工業(yè)領(lǐng)域的需求得以滿足，由于變頻調(diào)速器的產(chǎn)生，使其在生產(chǎn)制造中實現(xiàn)通用性優(yōu)勢，規(guī)避不同領(lǐng)域、地區(qū)等利用不同變頻設(shè)備的繁雜問題，同時使變頻調(diào)速技術(shù)的推廣性有所提高。當(dāng)前，市場中最為常見的變頻調(diào)速器依然在不斷創(chuàng)新與優(yōu)化?；讵毩⑹綖槔?，它能夠切實實現(xiàn)逆變單元與整理單元的一體化安置，使得設(shè)備應(yīng)用的便利性得以提升，因此它在電氣自動化控制上實現(xiàn)大范圍應(yīng)用。

2 在工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的重要性

因為電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用效率的提升，使得其成為了我國工業(yè)領(lǐng)域比較關(guān)鍵的技術(shù)之一。目前，電氣自動化技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣，出現(xiàn)頻率最多的有互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機電技術(shù)、信息技術(shù)以及計算機技術(shù)等。我國工業(yè)在發(fā)展中會涉及到此技術(shù)的領(lǐng)域比較多，它在高新技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有不可或缺的地位。因為電力自動化所要展開控制的目標(biāo)是保障電氣設(shè)備自動化運作，這便要求了工業(yè)的電氣自動化需同變頻調(diào)速技術(shù)切實融和，同時在利用變頻技術(shù)完成電氣自動化節(jié)能過程中，還應(yīng)切實依據(jù)實際運轉(zhuǎn)狀況來展開對應(yīng)的變頻條件技術(shù)的利用與研發(fā)，從而使電氣自動化控制效率得以提高，推動工業(yè)電氣自動化得以全面展開，為我國工業(yè)生產(chǎn)效率提升奠定堅實基礎(chǔ)。變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動化控制中具有在舉足輕重的作用，它是確保電力自動化工作水平與效率的基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵。

比如：我國某D企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中，因諸多因素所影響，致使生產(chǎn)效率低下，無法滿足社會以及國民的實質(zhì)性需求。變頻調(diào)速是通過改變供給電動機的供電頻率，來改變電機的轉(zhuǎn)速，從而改變負(fù)載的轉(zhuǎn)速的。我們知道，電機的轉(zhuǎn)速：n=50f（1-S）/P，其中f為供電頻率，P為電機的極對數(shù)，S為滑差。因此，改變f可以改變電機的轉(zhuǎn)速的，基于此來使D企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益。為了推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在電氣自動化控制中的運用變頻調(diào)速技術(shù)，主要目的為了增強電氣自動化的控制力度，該技術(shù)的融合，徹底的改變了生產(chǎn)效率低下、質(zhì)量不佳等問題，不僅保障了該企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還使得社會與國家的發(fā)展得到了滿足。

3 在工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用研究

3.1 應(yīng)用自適應(yīng)電機模型模塊

自適應(yīng)電動機模型在變頻中占據(jù)的地位是十分重要的，此模塊在工業(yè)生產(chǎn)中利用的比較廣泛，其主要功能是對電機的輸入電壓與輸入電流展開檢測，確保電機參數(shù)能夠符合電源輸出的實質(zhì)性需求。只有保障基本要求滿足以后，才會使電機的控制效果真正的發(fā)揮出。另外，電機在轉(zhuǎn)矩時，可以采用自適應(yīng)電動機模型來對其展開直接控制，此模塊在展開控制轉(zhuǎn)矩工作的同時，需要實現(xiàn)對電動機調(diào)速功能的控制。常規(guī)情況下，在電氣自動化控制系統(tǒng)內(nèi)，在對轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制時，需要將變頻調(diào)速技術(shù)的精確度控制在0.5%以上，若是精度高出0.5%時，為了實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的有效控制，應(yīng)該利用閉環(huán)反饋的回路來實現(xiàn)對其展開的反饋控制，以此來保證電機的轉(zhuǎn)速得以有效控制。

3.2 應(yīng)用脈沖優(yōu)化選擇器

在實際設(shè)計過程中，需要選用適合且最佳的控制芯片，當(dāng)基本工作完成以后，需要對其布設(shè)對應(yīng)的信號源，然后對電路模塊展開編寫工作，從而實現(xiàn)其性能的目的，主要包含了星座映射、緩沖模塊、插入循環(huán)前綴、數(shù)模轉(zhuǎn)換以及FFT功能。不同的模塊自然是存在不同的性能，當(dāng)信號源展開仿真試驗時，務(wù)必要完成以上基礎(chǔ)工作才能去完成信號源，在展開實際工作之前皆需要展開仿真試驗工作，進(jìn)行試驗的主要目的是為了確保上述工作的穩(wěn)固性與可靠性。因為整流電路在實際應(yīng)用中時常會出現(xiàn)短路的問題，為了防范此現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，需要采用對應(yīng)的規(guī)避手段，來避免在電路中浪涌電流，當(dāng)上述工作實現(xiàn)之后，便可以保障電路整體能夠可靠運行，并且穩(wěn)固且安全。

3.3 加大對轉(zhuǎn)矩與磁通比較器的研究力度

磁通比較器與轉(zhuǎn)矩比較器存在的主要目的是將參考信號同反饋信號展開周期性比較，并且在此以后需要利用滯環(huán)調(diào)節(jié)器將磁場狀態(tài)或是轉(zhuǎn)矩狀態(tài)輸出，在輸出的信號中能夠切實探究出轉(zhuǎn)矩的實際狀態(tài)與磁場的實際狀態(tài)，從而為后期利用哪種方式展開控制提供有效參考，進(jìn)而為電氣自動化控制奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，因為我國經(jīng)濟(jì)水平的上漲，加大了對科學(xué)技術(shù)的研究力度，使工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)了新興的調(diào)速技術(shù)，便是交流變頻技術(shù)，它與直流變頻技術(shù)相比，具有降低生產(chǎn)能耗的作用，還能保障生產(chǎn)效率與質(zhì)量，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。在對調(diào)速器展開設(shè)計時，需從實際的角度出發(fā)，依據(jù)所需的生產(chǎn)需求來完善功能，若是有需要還需要展開革新，使變頻調(diào)速器的工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用效率，為工業(yè)生產(chǎn)提供可行依據(jù)，從而保證企業(yè)在未來發(fā)展中開辟新高度。

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