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

姜峰

摘要：近年來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)我國科技水平的提升。隨著當(dāng)前科技水平的不斷進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)中越來越多的用到了自動化系統(tǒng)，通過自動化技術(shù)以及設(shè)施來取代人工，大大的提高了生產(chǎn)的效率以及提升了工業(yè)生產(chǎn)的安全系數(shù)。而變頻調(diào)速技術(shù)在生產(chǎn)中、乃至人們的日常生活中也受到廣泛的歡迎。本文就工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用展開探討。

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

1變頻調(diào)速技術(shù)的原理

變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用原理主要依賴以下三個方面：比較器、脈沖優(yōu)化選擇器以及自適應(yīng)電機(jī)模型。其中比較器的功能主要是每隔20秒將對轉(zhuǎn)矩與磁通的功能數(shù)值和正常工作狀態(tài)下的數(shù)值進(jìn)行一次比較，以對比得來的結(jié)果為檢測依據(jù)，判斷設(shè)備調(diào)節(jié)器的輸出或者磁場是否發(fā)生轉(zhuǎn)變，進(jìn)而控制整個電氣設(shè)備的變頻調(diào)速。而脈沖優(yōu)化選擇器則是將電機(jī)的工作范圍作為判斷工作信號是否適合的基礎(chǔ)，同時緩沖工作狀態(tài)中的脈沖信號，確保不同范圍的功能模塊正常運(yùn)行，最后，對電動機(jī)在正常工作情況下的電壓和電流分別進(jìn)行控制的是自適應(yīng)電機(jī)模型，通過正確的識別電機(jī)工作的性質(zhì)，達(dá)到有效控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。

2變頻調(diào)速技術(shù)的特征

在實際工作中，變頻技術(shù)的設(shè)計需要應(yīng)用最小化硅區(qū)，目的是為了保證在復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)中只使用一個芯片也能達(dá)到良好效果，且所投入的成本也可以看成是應(yīng)用了一專用集成電路的低廉成本，即在滿足各種生產(chǎn)需要的同時也能達(dá)到降低工業(yè)成本的效果。但是，為了滿足不同工業(yè)項目生產(chǎn)的需要，相關(guān)人員又研發(fā)出了具有較高性能特點的變頻器，其中也包含有能量回饋的單元變頻器、獨立變頻器與公共直流母線變頻器，但獨立變頻器的優(yōu)勢會比較明顯，因為在一個機(jī)殼內(nèi)，其可以將整個單元或逆變單元統(tǒng)一到一起，且獨立變頻器也是應(yīng)用最廣泛的。

3工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用分析

3.1減速區(qū)段的低速保護(hù)

對減速區(qū)間的控制技術(shù)也是變頻調(diào)速技術(shù)良好運(yùn)用不可忽視的組成部分。提升設(shè)備控制穩(wěn)定性能的關(guān)鍵內(nèi)容包括了對提減速區(qū)間的控制，在設(shè)備運(yùn)行過程中，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)減速，且到達(dá)了設(shè)備限定的標(biāo)準(zhǔn)，那么設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)就需要進(jìn)行變頻調(diào)速控制保護(hù)，相關(guān)操作人員應(yīng)當(dāng)在采用變頻設(shè)備的同時，結(jié)合PLC設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控速度取樣，反復(fù)對比所得數(shù)值和安全設(shè)定值，以此來確定系統(tǒng)在減速區(qū)段是否存在異常情況，如果速度發(fā)生超越現(xiàn)象，設(shè)備將自動對系統(tǒng)中心發(fā)表安全警告，進(jìn)而達(dá)到實時控制設(shè)備安全運(yùn)行的目的，有效控制并對系統(tǒng)減速進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.2在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)當(dāng)前被廣泛應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床中，這項技術(shù)所帶來最大的優(yōu)勢是能夠節(jié)約數(shù)控機(jī)床的運(yùn)作所消耗的電能。數(shù)控機(jī)床的作用是對于各種復(fù)雜的零部件以及各種材料進(jìn)行精準(zhǔn)的加工工作，整個機(jī)床具有較大的工作量，在這項技術(shù)出現(xiàn)之前，數(shù)控機(jī)床運(yùn)用的是恒流電機(jī)，通過不斷調(diào)整電機(jī)的傳速達(dá)到對于不同材料的制作的目的，這不僅造成了較高的能源損耗，而且還不能夠保證對于電機(jī)轉(zhuǎn)速的精準(zhǔn)控制，此外對于加工的效率有很大程度上的影響。通過引入變頻調(diào)速技術(shù)，使得可供選擇的機(jī)床的齒輪主軸速度范圍減小，從而實現(xiàn)了對于轉(zhuǎn)速的精準(zhǔn)控制。再加上可以通過對于轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，還能夠在機(jī)床上切割不同的材料，大大的提高了機(jī)床的利用率。

3.3礦井指示器保護(hù)中的應(yīng)用

礦井下的電氣提升設(shè)備在正常情況下，為確保工作狀態(tài)的穩(wěn)定需要采用多重保護(hù)機(jī)制。電氣提升設(shè)備的深度指示器功能對于系統(tǒng)的正常工作至關(guān)重要，在電氣提升設(shè)備運(yùn)行過程中，一旦發(fā)生功能失效的情況，會直接影響整個設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，致使設(shè)備無法正常工作。而變頻調(diào)速設(shè)備可以對深度指示器起到檢測的作用，相關(guān)操作人員首先將電機(jī)開啟到工作狀態(tài)中，與此同時，做好周期內(nèi)編碼脈沖的疊加處理工作，然后記錄并比較編碼器與比較器的脈沖數(shù)值，最后根據(jù)比較結(jié)果來判斷整個電氣提升設(shè)備是否處在正常運(yùn)行的工作狀態(tài)中，如果前后數(shù)據(jù)沒有發(fā)生改變，那么深度指示器就存在出現(xiàn)異常的情況，從而導(dǎo)致為設(shè)備留下隱患的可能。

4工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用對策

4.1資源節(jié)約方面

工業(yè)生產(chǎn)以資源使用為條件，為生產(chǎn)活動提供適量資源，不僅能夠促進(jìn)生產(chǎn)活動順利推進(jìn)，而且還能避免資源浪費，從整體上降低生產(chǎn)成本。生產(chǎn)過程中除了控制資源用量之外，還需要監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，了解各設(shè)備電能供應(yīng)情況。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，應(yīng)及時處理，以免影響整體生產(chǎn)進(jìn)度，導(dǎo)致工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受到損失。變頻調(diào)速技術(shù)的及時運(yùn)用在電流配置方面發(fā)揮重要作用，在滿足電能需要的基礎(chǔ)上，提高電能資源利用率，以此降低生產(chǎn)成本。再加上變頻調(diào)速技術(shù)能夠全面監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，并傳遞零件規(guī)模適用性信息，實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化，并提高設(shè)備利用率。

4.2變頻技術(shù)在相關(guān)發(fā)電系統(tǒng)中的使用

一般情況下，電子自動化系統(tǒng)在運(yùn)行時的能源需求量是非常大的，但如果一味的依賴外界進(jìn)行能源輸送，那么不但需要消耗大量的財力，而且還需要有一定數(shù)量的人力來作為支撐才能實現(xiàn)，這也是眾多電氣自動化控制都有發(fā)電系統(tǒng)的主要原因。變頻技術(shù)在相關(guān)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用價值是非常高的，由于發(fā)電系統(tǒng)的各運(yùn)作環(huán)節(jié)非常復(fù)雜，所以一旦電流運(yùn)輸位置出現(xiàn)偏差，那么就會導(dǎo)致整個電流系統(tǒng)的癱瘓，但變頻技術(shù)就能很好的解決這一問題，其不僅能合理的對電流進(jìn)行控制，而且還能起到維護(hù)作用。需要注意的是，將變頻技術(shù)應(yīng)用到發(fā)電系統(tǒng)后，相關(guān)人員可以對相關(guān)資源進(jìn)行合理分配，目的是為了更好的發(fā)揮資源自身的價值，從而降低工業(yè)成本。

4.3電氣自動化控制方面

工業(yè)電氣自動化控制需要工作人員與機(jī)械設(shè)備良好配合，如果配合默契度較低，那么極易出現(xiàn)混亂控制現(xiàn)象，并產(chǎn)生復(fù)雜問題。電氣運(yùn)行故障問題長時間得不到處理，極易影響工業(yè)安全性。有效運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)，在噪音屏蔽方面發(fā)揮抵御作用。換言之，電氣系統(tǒng)能夠得到可靠保障，取得電氣自動化控制的良好效果，最終能夠促進(jìn)工業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)。從變頻調(diào)速技術(shù)組成部分這一角度分析工業(yè)電氣自動化控制中技術(shù)具體應(yīng)用，其中自適應(yīng)電動機(jī)模型單元合理控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速，盡可能發(fā)揮電氣化主體優(yōu)勢，根據(jù)參數(shù)變化情況合理調(diào)節(jié)，促進(jìn)生產(chǎn)任務(wù)及時完成。磁通和轉(zhuǎn)矩比較器在兩點式滯環(huán)調(diào)節(jié)器輔助下對比分析參數(shù)值以及反饋值，針對機(jī)械問題以及安全隱患，制定可行的處理對策。脈沖優(yōu)化選擇器在信息處理方面發(fā)揮功能優(yōu)勢，并對模塊性能功能準(zhǔn)確驗證，以免電力系統(tǒng)受到影響。

結(jié)語

綜上所述，工業(yè)在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用和地位是非常明顯的，且每年都能為我國創(chuàng)造出較高的經(jīng)濟(jì)效益，但如果相關(guān)人員能夠有效降低工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，那么工業(yè)所帶來的價值也就會更高。變頻調(diào)速技術(shù)的使用不但能保證工業(yè)生產(chǎn)工作的穩(wěn)定開展，而且還能提高整體的工作效率，減少企業(yè)發(fā)展中的人力、財力、物力投資。如今變頻調(diào)控技術(shù)的使用范圍還不是很廣泛，且運(yùn)用時也還存在一定的問題，這就需要相關(guān)人員在操作時不斷進(jìn)行完善與創(chuàng)新，這樣才能創(chuàng)造出更多的價值。

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