工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用

王金偉

【摘 要】近年來，隨著我國工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)也逐漸提高，帶動(dòng)了整個(gè)電氣行業(yè)的發(fā)展。變頻技術(shù)的更新是電氣自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的核心工作，而且能夠加快電氣自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)速度，全面提升電氣自動(dòng)化水平。本文就工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用展開論述，通過分析變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，闡述其應(yīng)用的重要性，最后提出加強(qiáng)該應(yīng)用的有效措施。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；變頻調(diào)速技術(shù)；應(yīng)用探究

引言

科技的不斷進(jìn)步帶動(dòng)了我國電氣行業(yè)的發(fā)展，也為電氣行業(yè)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。在新的時(shí)代背景下，電氣行業(yè)把工作重心放到了如何提高自動(dòng)化控制水平上，通過變頻調(diào)速技術(shù)優(yōu)化電氣系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的目標(biāo)。近年來，我國科技力量逐漸提高，在工業(yè)方面，增強(qiáng)了對設(shè)備使用性能的要求，要求利用一些創(chuàng)新元素，對原有設(shè)備進(jìn)行改造，使其更符合現(xiàn)代社會的發(fā)展需求。而且還要全面推廣電氣技術(shù)，優(yōu)化電氣結(jié)構(gòu)，從一定程度上減少人力物力損耗，降低發(fā)展成本。要充分利用變頻調(diào)速技術(shù)，提高電氣自動(dòng)化水平，通過調(diào)整變頻速度，優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)，使之穩(wěn)定性更好。

一、變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的作用分析

（一）優(yōu)化電氣系統(tǒng)

傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化技術(shù)依靠各種電力設(shè)備維持電路正常運(yùn)行，在運(yùn)行過程中，容易受到外界條件的干擾。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)也向自動(dòng)化的方向發(fā)展，而要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，必須結(jié)合多種技術(shù)，從電氣自動(dòng)化控制技術(shù)來說，它不是一種單獨(dú)的技術(shù)，而且多種技術(shù)的集合，其中最重要的技術(shù)就是電子信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)以及電力技術(shù)等，這些技術(shù)起到的作用是不同的，多種技術(shù)結(jié)合起來能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化控制，而且還能夠根據(jù)電力輸送情況準(zhǔn)確計(jì)算成本，對于電路中的一些故障，也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化診斷，成為電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向。近年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)也被應(yīng)用于電氣系統(tǒng)中，能夠加快自動(dòng)化控制水平，而且還能將各種技術(shù)巧妙地結(jié)合起來，擴(kuò)展自動(dòng)化控制的范圍。在新的時(shí)期下，變頻調(diào)速技術(shù)也更加智能化，能夠根據(jù)電氣系統(tǒng)的反饋信息自動(dòng)調(diào)整參數(shù)。從變頻調(diào)速技術(shù)的作用原理來看，主要是將電壓器、變壓器、電流表以及變頻器等結(jié)合起來，自動(dòng)分析電路運(yùn)行狀態(tài)，然后適當(dāng)改變變頻調(diào)速的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。對于現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)來說，要盡可能減少人為操作，減少人員傷亡情況，將工作狀態(tài)轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化控制，而且還結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)電氣行業(yè)的發(fā)展需求，提高了電氣自動(dòng)化控制水平。

（二）擴(kuò)展技術(shù)的應(yīng)用范圍

目前來看，工業(yè)電氣系統(tǒng)的發(fā)展尚未實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化控制，但是變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，加快了電氣控制向自動(dòng)化控制轉(zhuǎn)移的速度，而且這種技術(shù)不僅被用于電氣自動(dòng)化過程中，在其他行業(yè)發(fā)揮了重要作用。由于其通過調(diào)整頻率來控制電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，減少了人為控制的麻煩，而且還保證了系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，減少了人員傷亡，從一定程度上優(yōu)化了電力資源配置。目前的工業(yè)發(fā)展向自動(dòng)化控制方向靠攏，這就為變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用打開的市場，而且該技術(shù)的應(yīng)用還能有效節(jié)約成本，受到了很多企業(yè)的青睞。從其應(yīng)用拓展的必要性來看，主要分為兩個(gè)方面。第一，該技術(shù)的應(yīng)用，能夠優(yōu)化整個(gè)電路系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)控，而且還能在線監(jiān)測電路中各個(gè)電器的工作狀態(tài)，并根據(jù)其工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，使其恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)，保護(hù)了電器，減少了電器的維修成本。第二，該技術(shù)準(zhǔn)確性極高，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測到設(shè)備故障，而且還能根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)調(diào)整電流以及電壓，實(shí)現(xiàn)了電力資源的高效利用，對于整個(gè)電力行業(yè)的發(fā)展也有重要意義。變頻調(diào)速技術(shù)在很多行業(yè)都有重要的應(yīng)用，其推廣指日可待。

二、變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用分析

（一）變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢

近年來，該技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用不斷加強(qiáng)，從其應(yīng)用情況來看，該技術(shù)不僅在工業(yè)電氣自動(dòng)化中有重要應(yīng)用，在其他行業(yè)中的應(yīng)用也比較廣泛。從其技術(shù)優(yōu)勢來看，主要有三個(gè)特征。第一，該技術(shù)工作設(shè)備成本低，而且變頻效率高，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，不需要人為操作，自動(dòng)化程度高。近年來，隨著技術(shù)人員研發(fā)力度的不斷加強(qiáng)，變頻調(diào)速器的性能也越來越好，變頻調(diào)速器內(nèi)部的零件相比于之前有很大改善，融入的科技因素也比較多。而且相關(guān)企業(yè)還引進(jìn)了新型的技術(shù)，這使得單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的變頻調(diào)速器數(shù)量增多，而且還沒有增加生產(chǎn)成本。第二，由于工業(yè)中涉及的項(xiàng)目比較多，各個(gè)地區(qū)對工業(yè)電氣自動(dòng)化控制的要求也不同，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用能夠避免這些差異的影響，能夠根據(jù)實(shí)際需求做出必要的調(diào)整，也就是說，該技術(shù)滿足通用性原則。第三，變頻調(diào)速技術(shù)并不是固定的技術(shù)，而是隨著時(shí)代需求的不斷變化逐步優(yōu)化，也減少了人工作業(yè)，大大提高了自動(dòng)化水平，也使得設(shè)備的使用更加方便，使用范圍也比較廣泛。

（二）電機(jī)模型匹配

變頻調(diào)速技術(shù)能夠根據(jù)電機(jī)的工作電壓和電路移動(dòng)調(diào)整其頻率，使電機(jī)性能更加穩(wěn)定，從一定程度上減少了對電機(jī)內(nèi)部零件的損壞，增長了其使用壽命。而且，在該技術(shù)的應(yīng)用過程中，該技術(shù)還能時(shí)實(shí)監(jiān)測電路系統(tǒng)，特別是對電路系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備電壓跟電流的監(jiān)督，從而獲得一系列信息，這些信息可用來監(jiān)測其他電路設(shè)備，實(shí)施轉(zhuǎn)矩控制。此外，變頻高速技術(shù)具有高精確度的特征，能夠根據(jù)設(shè)備工作狀態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速，進(jìn)而保障整個(gè)電路系統(tǒng)的安全。

（三）節(jié)能控制

變頻調(diào)速技術(shù)還有一個(gè)顯著的特征就是調(diào)節(jié)電力資源的分布情況。特別是在發(fā)電機(jī)組節(jié)調(diào)節(jié)過程中，能夠降低電力資源損耗，優(yōu)化設(shè)備性能，達(dá)到節(jié)能的目的，還能進(jìn)一步減少發(fā)展成本，提高資源利用率。變頻調(diào)速技術(shù)在機(jī)組調(diào)節(jié)過程中，主要是動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)過程，而且調(diào)節(jié)的狀態(tài)也符合實(shí)際需求，特別是獨(dú)立變頻器的使用，能夠根據(jù)不同電路的特征進(jìn)行基礎(chǔ)的調(diào)節(jié)，使各個(gè)支路電流更加穩(wěn)定，減少電力故障。

（四）解決系統(tǒng)故障

近年來，變頻器在很多行業(yè)中都有重要應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用必須按照相關(guān)使用原則，考慮其在電路中的安裝位置以及安裝步驟，做好這些工作，減少安裝過程中的各種問題，減少電力故障產(chǎn)生。在系統(tǒng)故障解決過程中，要根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整。如果電路故障是由于電路中設(shè)備之間的相互作用造成的，那么，在解決這類型電路故障時(shí)，首先要排除電磁感應(yīng)的影響，科學(xué)調(diào)整電路中的線路布置。其次，要排除因外界因素引起的變頻器內(nèi)部故障，主要考慮光線以及電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，可以通過遮光或者變頻來解決這些問題。最后，還要考慮人為因素的影響，人為操作不當(dāng)也會導(dǎo)致系統(tǒng)故障，對于這種情況，相關(guān)企業(yè)要重視人才的培養(yǎng)，建立培訓(xùn)制度，強(qiáng)制這些人員參與培訓(xùn)工作，提高自己的專業(yè)能力。

三、結(jié)束語

變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中有重要應(yīng)用，在該技術(shù)的應(yīng)用過程中，要做好變頻器的安裝，還要考慮其對電機(jī)工作的影響，準(zhǔn)確分析該技術(shù)應(yīng)用過程中的故障，并尋求合理的解決方式。在該技術(shù)的應(yīng)用和推廣過程中，要分析技術(shù)優(yōu)勢，優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，加大科研力度，不斷開發(fā)新的技術(shù)，提高自動(dòng)化控制水平，帶動(dòng)整個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展。

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（作者單位：天津天源國電力技術(shù)有限公司上海分公司）