變頻器在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

頡未鳳

（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，嘉峪關(guān) 735100）

1 變頻器概述與應(yīng)用意義

1.1 變頻器概述

變頻器的主要作用是改變交流電機(jī)的供電頻率和幅值，并改變運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的周期，最終達(dá)到平滑地控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器的出現(xiàn)對(duì)當(dāng)前的電機(jī)而言，能夠以更為簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行調(diào)速控制。變頻器主要由整流器、逆變器和平波回路三個(gè)部分構(gòu)成，整流器的作用是將工頻電源變換成為直流功率，平波回路是對(duì)電壓脈沖進(jìn)行吸收，逆變器是將直流個(gè)功率轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞴β?。變頻器在本質(zhì)上是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，以改變電機(jī)工作電源頻率的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)設(shè)備進(jìn)行控制的目的，在具體構(gòu)成上，除了整流器、逆變器和平波回路三個(gè)主要的部件之外，還具有制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元等，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，變頻器能夠電機(jī)提供其正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的實(shí)際電源電壓，從而可以有效地起到節(jié)能與調(diào)速的目的。隨著當(dāng)前電器自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，以及當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化需求的不斷提高，因此變頻器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

1.2 變頻器在電器自動(dòng)化中應(yīng)用的意義

在進(jìn)行電器設(shè)備自動(dòng)化控制建設(shè)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)變頻器進(jìn)行應(yīng)用具有重大的意義。在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境下，高壓供電已經(jīng)是這個(gè)社會(huì)主要趨勢(shì)，但高壓供電也存在著巨大的安全隱患，而通過(guò)對(duì)PLC 和變頻器進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)低電壓，保障工作人員安區(qū)前的目的，同時(shí)這人中方法也改變了傳統(tǒng)的控制模式，極大地縮減自動(dòng)化控制中的元部件使用，在降低企業(yè)成本的同時(shí)，提升系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

2 電氣自動(dòng)化控制中進(jìn)行變頻器應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1 節(jié)能優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前各行各業(yè)的發(fā)展都是期望在綠色可持續(xù)的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)，節(jié)能理念已經(jīng)成為社會(huì)各界的廣泛共識(shí)，在電氣自動(dòng)化就控制之中，變頻器由于能夠根據(jù)當(dāng)前電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行自身的運(yùn)行控制，從而有效地降低了運(yùn)行過(guò)程中能量的消耗，契合了當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的觀念。對(duì)于企業(yè)而言，這種方式能夠有效地降低運(yùn)行過(guò)程中原材料的使用，對(duì)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本形成良好的節(jié)約。對(duì)于大型企業(yè)而言，由于在實(shí)際的工作之中所需要的能源數(shù)量較大，因此這種技能可以極大地降低能量損耗。

2.2 維護(hù)工作較為便捷

在進(jìn)行變頻器的使用的時(shí)候，由于其在實(shí)際的使用的時(shí)候，其運(yùn)行形勢(shì)的是單元模式，因此當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路的處在相對(duì)正常的前提下時(shí)，變頻器的運(yùn)行即會(huì)襲相對(duì)正常，從而使變頻器無(wú)論是驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)或是保護(hù)環(huán)節(jié)都不容易出現(xiàn)故障。部分電氣設(shè)備的工作環(huán)境中溫度較高，而變頻器能夠良好地適應(yīng)高溫，減少實(shí)際使用的過(guò)程中設(shè)備由于高溫?fù)p壞的可能性，降低企業(yè)的維護(hù)成本。此外，由于實(shí)際工作的需要，在電器設(shè)備之中通常以PLC+變頻器的方式來(lái)進(jìn)行控制，這種方式能夠讓系統(tǒng)在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障的時(shí)候，及時(shí)發(fā)出警報(bào)，而主控系統(tǒng)在獲得預(yù)警信息之后，將會(huì)對(duì)信息進(jìn)行充分的分析，進(jìn)而判斷出當(dāng)前故障發(fā)生的位置，以及當(dāng)前回故障的具體類型，從而讓相關(guān)的維修工作得以有針對(duì)性的展開(kāi)，保證機(jī)械設(shè)備的正常使用。

2.3 對(duì)整體系統(tǒng)的沖擊可控

變頻器技術(shù)在當(dāng)前已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用，同時(shí)針對(duì)變頻器技術(shù)的研究也在不斷的深入，以變頻器進(jìn)行設(shè)備啟動(dòng)的時(shí)候利用的主要手段是軟啟動(dòng)，在實(shí)際的工作之中，這種方法會(huì)首先依靠PLC 來(lái)對(duì)電機(jī)的具體工作狀況進(jìn)行分析，在這一方法之下，可以避免電機(jī)在工作之中形成負(fù)荷壓力，從而防止電流產(chǎn)生沖擊波。在實(shí)際的使用過(guò)程中，電流的沖擊波可能對(duì)電網(wǎng)形成一定的傷害，這種傷害會(huì)造成電網(wǎng)使用壽命的縮減，而變頻器的使用由于能夠?qū)_擊波形成降低，因此對(duì)于電網(wǎng)壽命的延長(zhǎng)也有較大的益處。

3 變頻器在電氣自動(dòng)化控制之中的應(yīng)用

在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，必須要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行批量生產(chǎn)，而在生產(chǎn)過(guò)程中，相應(yīng)的生產(chǎn)線不能出現(xiàn)間斷，在以往的操作過(guò)程中，由于相應(yīng)的單元模塊容易出現(xiàn)故障，從而會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的整體癱瘓，從而造成生產(chǎn)的停滯，在當(dāng)前的環(huán)境下，通過(guò)對(duì)變頻器和PLC 的應(yīng)用，可以有效地對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行解決，即在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，將故障模塊進(jìn)行更換，則可以保證系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，恢復(fù)生產(chǎn)，在這種方式之下能夠充分地保障企業(yè)的生產(chǎn)效率；其次，變頻器在企業(yè)生產(chǎn)之中的應(yīng)用也可以徹底改變以往的電網(wǎng)、控制柜、空氣開(kāi)關(guān)、接觸器和熱保護(hù)器等多個(gè)多個(gè)模塊共同構(gòu)成自動(dòng)化控制系統(tǒng)的局面，從而充分地將系統(tǒng)之中的冗余環(huán)節(jié)進(jìn)行替換，達(dá)到縮減企業(yè)成本，提升元件的利用效率和加提高生產(chǎn)效率的目的；最后，變頻器在電氣設(shè)備之中的應(yīng)用還體現(xiàn)在對(duì)功率的控制上。在以往的生產(chǎn)之中，當(dāng)電氣設(shè)備的功率超過(guò)200kW 的時(shí)候，所采用的供電方式均是高壓供電，這種方式具有較大的危險(xiǎn)性，對(duì)后續(xù)的設(shè)備維修保養(yǎng)等過(guò)程都造成了巨大的隱患，而通過(guò)對(duì)變頻器的應(yīng)用，在實(shí)際的工作之中，對(duì)于500kW 以下的電氣設(shè)備均可調(diào)低電壓進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)電氣設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行安全性，以及便于后期的檢修和設(shè)備更新的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，變頻器在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制之中擁有較為廣闊的應(yīng)用空間。通過(guò)對(duì)變頻器的應(yīng)用，一方面能夠有效地提升電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，保證生產(chǎn)的有序進(jìn)行，另一方面也能夠?qū)ζ髽I(yè)的運(yùn)行成本形成較大的縮減，因此在當(dāng)前的電氣自動(dòng)化控制之中，變頻器的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。