工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的整合應(yīng)用分析

劉強(qiáng) 李國虎 鄧勇

摘 要：針對工業(yè)電氣自動化控制過程中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，首先分析其技術(shù)的重要作用，明確其對于工業(yè)發(fā)展的重要意義，其次闡述變頻調(diào)速技術(shù)的特點，為其實際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，最后從三個方面闡述工業(yè)電氣自動化控制過程和變頻調(diào)速技術(shù)的整合應(yīng)用，以此推動我國工業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工業(yè);電氣自動化控制;自動化控制技術(shù);變頻調(diào)速技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.111

我國工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入到發(fā)展的重要階段，在信息化時代下為了實現(xiàn)行業(yè)改革的深入開展，制定了電氣自動化控制的目標(biāo)。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，變頻調(diào)速技術(shù)得到應(yīng)用，一方面能夠提高電氣控制水平，減少電氣控制期間能源的消耗，另一方面則可以帶動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但是目前變頻調(diào)速技術(shù)的運用還存在一些不足，需要在實踐中總結(jié)經(jīng)驗。

1 運用變頻調(diào)控技術(shù)的重要性分析

（1）推動自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展。變頻調(diào)速技術(shù)是目前電氣自動化控制領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一種先進(jìn)技術(shù)，能可以有效提升自動化技術(shù)水平。現(xiàn)如今我國技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用越來越深入，變頻調(diào)速技術(shù)的性能得到完善[1]。鑒于此，變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，不僅能夠支持工業(yè)生產(chǎn)，同時還推動了自動化控制技術(shù)發(fā)展。

（2）促進(jìn)變頻調(diào)控技術(shù)的推廣應(yīng)用。變頻調(diào)控技術(shù)是以V/F、直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）等為基礎(chǔ)的自動化控制技術(shù)，在我國工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因為該技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人、加工、傳輸?shù)确矫嬗蟹浅：玫膽?yīng)用效果，可以顯著提升設(shè)備運行效率，所以得到工作人員的青睞，成為目前我國工業(yè)領(lǐng)域最為常用的技術(shù)之一，對于今后變頻調(diào)控技術(shù)的推廣與應(yīng)用有重要意義。

2 變頻調(diào)速技術(shù)的特征

（1）成本低廉，生產(chǎn)效益高。頻調(diào)速技術(shù)在實際應(yīng)用中所采用的控制模式主要有V/F、矢量控制（VC）以及直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）等，其中V/F控制更加適合被運用在成本以及性能要求比較低的作業(yè)場所。由此可以總結(jié)，變頻調(diào)速技術(shù)與其他技術(shù)相比，所花費的費用不多，具有成本低廉的特點，能夠有效提升生產(chǎn)效益。

（2）變頻調(diào)速器具有通用性。變頻調(diào)速器在實際應(yīng)用中最為顯著的特征便是通用性，一般這種通用的變頻器有兩種類型，其一是節(jié)能型變頻器，其二是高性能通用變頻器[2]。通過這兩種變頻調(diào)速器，可以在各種環(huán)境下高效率運行，例如正反轉(zhuǎn)運行、多級速度運行與多級速度運行、自動頻率調(diào)整運行、多電機(jī)運行等。

（3）變頻調(diào)速器性能優(yōu)越。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，為變頻調(diào)速器提出的諸多要求，為了滿足這些要求，變頻調(diào)速設(shè)備越來越先進(jìn)，使其性能得到顯著提升，主要體現(xiàn)在節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性、自動性、高效性等方面，通過這些性能優(yōu)勢，實現(xiàn)工業(yè)電氣自動化控制。

3 變頻調(diào)速技術(shù)的具體應(yīng)用分析

（1）深度指示器保護(hù)失效。工業(yè)電氣自動化控制的有關(guān)設(shè)備是生產(chǎn)效率與有效性的重要前提，只有保證設(shè)備性能，才能夠?qū)崿F(xiàn)有效運行。為此，有關(guān)人員需要加強(qiáng)對工業(yè)設(shè)備保護(hù)的重視，定期做好設(shè)備的維護(hù)工作。一般在工業(yè)電氣自動化控制設(shè)備設(shè)施保護(hù)期間，首先要整理、分析設(shè)備運行時的諸多參數(shù)，保證其合理設(shè)置。對于工業(yè)電氣生產(chǎn)設(shè)備，深度指示器是其中應(yīng)用比較常見的設(shè)備，若深度指示器在運行期間出現(xiàn)故障，便會對其他保護(hù)裝置的正常運行造成影響，限制其保護(hù)作用的發(fā)揮。

為了將這一問題及時解決，需要從深度指示器開發(fā)、設(shè)計兩個環(huán)節(jié)入手，增設(shè)失效保護(hù)裝置，如此一來便可以確保深度指示器有效運行。那么在安裝失效保護(hù)裝置的過程中，便會運用到變頻調(diào)速技術(shù)，當(dāng)電機(jī)處于正常運行狀態(tài)下，采集編碼器獲得的所有脈沖數(shù)信號，并且將其整理。分析數(shù)據(jù)之后，如果沒有發(fā)現(xiàn)任何變化，證明深度指示器運行狀態(tài)不正常，對于保護(hù)效力的發(fā)揮非常不利。若確定深度指示器不能繼續(xù)發(fā)揮保護(hù)效用，工作人員便要對與之有關(guān)的設(shè)備進(jìn)行檢查，確定其是否已經(jīng)進(jìn)入到爬行區(qū)當(dāng)中。如果確定處于爬行區(qū)，這時深度指示器會傳遞信號，隨后做好后續(xù)的一些處理;若確定其沒有進(jìn)入爬行區(qū)，這時相關(guān)設(shè)備會緊急制動，并發(fā)出預(yù)警，及時通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。

（2）自動化適應(yīng)電機(jī)模型單元。電氣自動化控制系統(tǒng)中的自適應(yīng)電機(jī)模型單元是非常重要的一個模塊，應(yīng)用體現(xiàn)在幾個方面：首先，可以檢驗電動機(jī)內(nèi)所有輸入電壓的參數(shù)，以此來確定電動機(jī)目前的運行狀態(tài);其次，電動機(jī)模型可以連接變頻器，從而起到轉(zhuǎn)矩控制的作用;最后，工業(yè)電氣生產(chǎn)期間，通過自適應(yīng)電機(jī)模型單元可以掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，結(jié)合實際需求明確最佳閉環(huán)轉(zhuǎn)速。如此一來，便可以充分發(fā)揮出自動化適應(yīng)電機(jī)模型單元的作用，加強(qiáng)電氣自動化控制系統(tǒng)運行效果，通過自動化控制來推動工業(yè)發(fā)展。

（3）變頻器節(jié)能應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)最為核心的目標(biāo)在于實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與社會利益最大化，通過工業(yè)自動化生產(chǎn)為社會發(fā)展提供源源不斷的動力。然而，工業(yè)生產(chǎn)期間經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，限制工業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)的實現(xiàn)。其中最為嚴(yán)峻的問題，便是生產(chǎn)期間投入高、收入低。鑒于此，為了減少工業(yè)生產(chǎn)期間花費的成本與能源，通過電氣自動化控制實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，必須要應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)。一般來說，變頻器是可以保證生產(chǎn)車間的高效運行、安全生產(chǎn)，使用變頻調(diào)速技術(shù)，可以最大程度提高變頻器、電機(jī)的運行穩(wěn)定性。除此之外，變頻器、電動機(jī)運行期間所承受的電壓負(fù)荷比較高，若為了保證變頻器變頻調(diào)速始終處于正常的范圍內(nèi)，發(fā)揮出其最大的效用，要利用變頻調(diào)速技術(shù)合理分析電路配置，獲得最佳的電動機(jī)運行效果。另外，電氣自動化控制當(dāng)中所涉及到的功能、系統(tǒng)編程必須要保持一致，只有如此才能夠真正提升工業(yè)電氣自動化控制效率以及質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制過程中應(yīng)用，一方面可以提高自動化控制效果，最大程度的發(fā)揮出控制設(shè)備作用，另一方面則可以為今后我國工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)方面的支持，從而促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)水平的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]溫培艷，張磊.同步電機(jī)變頻調(diào)速矢量控制技術(shù)問題的研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（05）：30-31.

[2]吳帆，邵家玉.異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速技術(shù)研究[J].工業(yè)控制計算機(jī)，2019，32（02）：141-143+145.

作者簡介：劉強(qiáng)（1990-），男，山東萊蕪人，本科，助理工程師，研究方向：電氣自動化。