電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的運用

高慧 畢振文 魏傳樹

【摘 要】隨著國家的快速發(fā)展，生活水平的不斷提升，社會市場各行各業(yè)的發(fā)展對各項工業(yè)工程的需求正在逐漸增加。所以，近些年來我國電氣工程得到更好發(fā)展。但是電氣自動化控制相關設備設施在使用過程中不僅浪費大量電能，而且需要消耗大量材料?；诖?，以下對電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的運用進行了探討。

【關鍵詞】電氣自動化控制；變頻調(diào)速技術；運用

中國分類號：TM921 文獻標識碼：A

引言

傳統(tǒng)的工業(yè)電氣控制系統(tǒng)不僅僅需要消耗較大成本的人力以及物力，還對當前的環(huán)境造成了一定程度上的威脅。隨著半導體技術的發(fā)展，變頻調(diào)速技術被廣泛的應用起來，大到工業(yè)生產(chǎn)、小到人們常用的冰箱以及空調(diào)都要運用到變頻調(diào)速技術，這項技術的發(fā)展，為人們的生產(chǎn)以及生活帶來了極大的便利。

1電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術運用的重要作用

1.1保障設備有效運行

在工業(yè)生產(chǎn)當中，電動機等各項設備的安全穩(wěn)定運行是保證工業(yè)生產(chǎn)各項工作順利展開、保證工作質量與工作效率的關鍵因素。所以，為更好進行工業(yè)生產(chǎn)工作，使電氣自動化控制設備等能夠充分發(fā)揮作用，需要將變頻調(diào)速技術應用在其中。變頻調(diào)速技術的應用，能夠將電氣自動化控制在有效范圍內(nèi)，保證各項設備安全穩(wěn)定運行。與此同時，能夠根據(jù)電動機等設備實際運行情況，能夠對變頻調(diào)速技術進行相應調(diào)整，使設備運行得到有效保障，促使各項工作順利展開。

1.2保證自動化技術水平

將變頻調(diào)速技術應用在電氣自動化控制當中，能夠使電氣自動化技術水平得到有效保障。隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國變頻調(diào)速技術也在不斷更新與改革當中。所以，變頻調(diào)速技術在很大程度上，推動我國工業(yè)的更快發(fā)展。從某種意義上講，變頻調(diào)速技術的應用，能夠拉動我國經(jīng)濟的快速增長。在提升電氣自動化技術水平的同時，能夠實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。達到降低能耗，節(jié)能減排的目的，從而為我國環(huán)保事業(yè)提供更多幫助。

2電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的優(yōu)勢地位

2.1電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術能夠保證施工安全

從古代開始，電氣自動化生產(chǎn)一直可以說是一項高危的行業(yè)，工人在地下處于高壓狀態(tài)，再加上工作任務繁重，極易產(chǎn)生工作事故。但電氣自動化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，降低了電氣自動化生產(chǎn)過程中出現(xiàn)事故的幾率。在很多地方工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)得到了應用，它能夠代替人工完成一部分工作，大大節(jié)省了工作的時間，提升了工作的準確精度，從而在極大程度上保證了施工的安全性。

2.2電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的引入極大地提高了工作效率

當前的電氣自動化生產(chǎn)的過程中，單位時間的工作量雖然有所提升，電氣自動化生產(chǎn)事故發(fā)生的幾率在減小，但是當前仍然存在著。為解決這種現(xiàn)象，各種自動化控制系統(tǒng)應運而生。通過高度機械化的設備以及先進的現(xiàn)代化技術，大大的解決了這種現(xiàn)象，提高了工業(yè)生產(chǎn)的安全性，也大大降低了由于人工操作而造成的錯誤發(fā)生幾率，可謂是在當代工業(yè)快速發(fā)展的過程中起到了很重要的作用。此外，工人們的生命安全以及工作的環(huán)境都得到了提升，同時也可以保障工業(yè)生產(chǎn)的利潤，大大的提升了工廠的經(jīng)濟效益。

3工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的具體應用

3.1礦井指示器保護中的應用

一般情況下，煤礦井下的電氣提升設備在工作時需要采用多重保護機制來保護電氣設備的正常工作，主要目標是保證整個電氣設備能夠正常的工作，電氣設備的深度指示器的功能具有十分重要的作用。因此，如果在煤礦井下施工時，深度指示器的功能一旦失效，就會對整個電氣設備系統(tǒng)造成危害，導致整個設備不能正常的工作，對深度指示器進行檢測的主要功能是調(diào)節(jié)變頻調(diào)節(jié)設備，并同時啟動工作電機，將周期內(nèi)出現(xiàn)的編碼脈沖進行疊加處理，然后與編碼器與比較器的脈沖進行比較，以判斷整個設備是否正常運行，如果比較的前后數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，則表示深度指示器可能出現(xiàn)問題，對變頻調(diào)速設備的檢修是十分關鍵的步驟，以便于提升設備檢修的效率。

3.2等速區(qū)間的超速控制保護

電機拉動設備的應用也是十分廣泛，主要在等速區(qū)間運行，采用變頻調(diào)速技術對其進行保護也十分重要，可以有效的對電機拉動設備的過載或者超速運行進行預警，這也是監(jiān)控機器設備對提升設備運行速度控制的依據(jù)，正常情況下，電機拉動設備的正常工作速率不會超過設備運行既定設備的15%，如果超過，變頻系統(tǒng)設備的運行速度將會出現(xiàn)運行緩慢的情況，將系統(tǒng)的安全回路隔開，進而能夠采用緊急制動設備來減少系統(tǒng)設備運行的速度，達到對電機拉動設備的過載行為進行預警控制。

3.3V-F控制技術

V-F控制技術是指保證輸出電壓與控制頻率成正比，使電機的磁通量保持一定，避免出現(xiàn)弱磁場和磁飽和現(xiàn)象。V-F控制模式主要應用于風機水泵類負載節(jié)能變頻器，由壓控振蕩器實現(xiàn)。V-F控制的原理是產(chǎn)生一種振蕩頻率電路，稱為壓控振蕩器，它是一種受電壓變化而產(chǎn)生電容變化的壓敏電容器。當電壓變化時，它的電容量就會發(fā)生改變。電容的變化會引起振蕩頻率的變化，產(chǎn)生頻率的變化，將此控制頻率用于輸出電壓的頻率，使被控制電機的轉速發(fā)生改變。

3.4在電氣自動化控制發(fā)電系統(tǒng)中的應用

在工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)的運行過程中還會產(chǎn)生非常多的能源需求，若過于依賴外界的能源傳輸，還會浪費大量的財力、人力以及物力，對于該工業(yè)企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展會產(chǎn)生非常大的阻礙。因此大多數(shù)的電氣自動化控制技術均攜帶自身的發(fā)電系統(tǒng)。在發(fā)電系統(tǒng)的運行過程中各個環(huán)節(jié)還具備有一定的運行復雜性，如果電流的運輸位置出現(xiàn)了偏差，也就容易導致電流故障的發(fā)生。通過變頻調(diào)速技術的應用，能夠對發(fā)電系統(tǒng)中的運行故障進行有效的控制，對于發(fā)電系統(tǒng)還有著整體的維護效果。通過變頻技術可以對發(fā)電系統(tǒng)中的各項資源進行合理的安排，也就能夠促使資源的利用效率得到最大限度的發(fā)揮，以減少資源浪費等問題的發(fā)生。

4簡述變頻調(diào)速技術

變頻調(diào)速技術是基于電源輸入頻率跟電機轉速成正比這一原理上實現(xiàn)的，其能夠通過改變電源輸出頻率的模式，來對電機的轉速進行改變，借此獲得良好的電機控制效果。通過變頻調(diào)速技術的應用，能夠對交流電機的耦合問題進行有效的解決，并能夠在基于直流條件下的調(diào)速原理來進行矢量變換作業(yè)，促使其交流調(diào)速能力得到進一步的提升。有國外學者在電壓逆變器展開研究時，還對定子磁力鏈以及轉子磁力鏈進行了角度控制，借此實現(xiàn)對電動機轉矩的直接控制。近年來我國的變頻調(diào)速技術得到了迅速的發(fā)展，其對于電機的控制效果跟控制可靠性也得到了進一步的提升，并在工業(yè)生產(chǎn)以及計算機控制系統(tǒng)等多個領域中得到了廣泛的應用。

結束語

電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術的具體含義以及優(yōu)勢所在，并且提出了相應的應用方案。隨著時代在進步，人們對于變頻調(diào)速技術已提出了許多不同新的要求，希望各技術部門不斷的改進，提升電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術含量，為工業(yè)生產(chǎn)帶來更高的效益。

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（作者單位：山東萊蕪煤礦機械有限公司）