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

駱永林

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)都在發(fā)生著顯著的變化，工業(yè)也是如此，它通過一系列的改革，也得到了很大的發(fā)展，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)效率的不斷提高以及先進技術(shù)的不斷引進。工業(yè)是我國經(jīng)濟支柱性產(chǎn)業(yè)之一，能夠在很大程度上促進我國的經(jīng)濟水平提升和社會的穩(wěn)定發(fā)展，因此必須對工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展給予高度的重視。近些年來，隨著國家和社會對環(huán)保問題的不斷重視，工業(yè)也開始朝著提高工作效率、降低能源消耗以及實現(xiàn)經(jīng)濟利益的同時兼顧環(huán)境問題的方向發(fā)展，這就為變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用提供了契機。

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

隨著科技水平的不斷提高，電氣自動化已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)。在傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域的電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，不僅僅要投入大量的人力和物力資源，工作程序也十分繁瑣，同時也會對周圍的環(huán)境造成很大的污染和影響。近些年來，隨著國家對此問題的重視，加大了科研投入，同時半導體得到了很大程度上的發(fā)展，這一系列因素為變頻調(diào)速技術(shù)的產(chǎn)生提供了契機，同時也在慢慢的被推崇和廣泛使用。不論是家用電器，比如像空調(diào)中的變頻調(diào)速技術(shù)還是大的工業(yè)項目的生產(chǎn)，使得變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展到了一個全新的階段。本篇文章就圍繞工業(yè)電氣自動化中的變頻調(diào)速技術(shù)展開，對變頻調(diào)速技術(shù)的概念及重要意義、目前在工業(yè)電氣自動化運用中存在的問題以及如何更好的在工業(yè)電氣自動化的工作中更好的運用變頻調(diào)速技術(shù)三方面展開分析和論述。

1變頻調(diào)速技術(shù)的概念和重要作用

1.1變頻調(diào)速技術(shù)的概念

從概念上來講，變頻調(diào)速技術(shù)通過對電源的輸出頻率進行相應(yīng)的調(diào)整，以達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的，從而實現(xiàn)機器的自動變頻調(diào)速。具體來說，電機的轉(zhuǎn)速和電源的輸出頻率是有一定的關(guān)系的，它們是成正相關(guān)的關(guān)系，變頻調(diào)速技術(shù)正是利用了這個原理發(fā)明出來的。這項技術(shù)的產(chǎn)生之間是20世紀末期，由一位外國的物理學家提出來的，最初只是為了解決電機中經(jīng)常出現(xiàn)的耦合問題，但隨著科技的不斷進步，它逐漸被運用到各個領(lǐng)域。和原來的技術(shù)相比，它不僅價格低廉、性價比高，還能節(jié)約能源，同時不對周圍的環(huán)境造成威脅，得到了社會和各行業(yè)的充分肯定和推崇。

1.2變頻調(diào)速技術(shù)的重要價值

眾所周知，比起傳統(tǒng)的技術(shù)，自動化技術(shù)能夠在很大程度上提高實際工作中的工作效率。而變頻調(diào)速技術(shù)的引用，不僅沒有使這個優(yōu)勢弱化，反而實現(xiàn)了變頻調(diào)速技術(shù)與自動化的結(jié)合，起到了相互促進的作用，即變頻調(diào)速技術(shù)使工作領(lǐng)域內(nèi)進行電氣生產(chǎn)的自動化水平更加高，而且二者共同作用，使工作效率又進一步得到提升。除此之外，工業(yè)作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一，它在制造了巨大經(jīng)濟財富的同時也消耗了很多的能源，而且電氣系統(tǒng)的運行又是一項非常復雜且艱巨的工作，會受到很多因素的影響。變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用可以在很大程度上保障電氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，在運行過程中，減少對電氣設(shè)備的破壞，為企業(yè)節(jié)約一定的維修與保養(yǎng)的費用，促進工業(yè)企業(yè)的又好又快發(fā)展。

2目前變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用中存在的問題

2.1成本過高

根據(jù)價值規(guī)律可以得知，一個商品的價格是與制作它的必要勞動時間成正比的。具體來說，變頻調(diào)速技術(shù)的產(chǎn)生，是我們國家投入大量經(jīng)濟成本和科研力量研究出來的，這么高的投入，自然成本也比較高。

舉個例子來說，像變頻調(diào)速技術(shù)中涉及到的功率方面的器件，像IGBT模塊的使用，IGBT是Isulated Gate Bipolar Transistor的縮寫，它指的是絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT和MOS共同組成的復合型半導體器件，具有高輸入阻抗和低導通壓降兩個優(yōu)點，但是這個模塊的成本比較高，同時它的耐壓性能也不夠好，具體表現(xiàn)為在10KV等級的高壓下，它沒有辦法進行正常工作。如果想要通過它進行工作，需要利用相關(guān)的變壓系統(tǒng)，先通過對電源電壓的調(diào)節(jié)，使之電壓下降，再進行調(diào)頻工作，最后再把電壓升上去。一方面，這個工作的進行會使整個工作程序變得繁瑣和復雜，同時對工作人員的專業(yè)要求也比較高，另一方面這一系列工作的落實，在很大程度上加大了工業(yè)企業(yè)對人力和物力資源的使用，同時還要投入大量的經(jīng)濟成本，使得許多工業(yè)企業(yè)因為價格問題沒有辦法進行變頻調(diào)速技術(shù)的引用。

2.2產(chǎn)生諧波

諧波污染是眾多對電網(wǎng)造成危害的污染之一，通常情況下相關(guān)的工作人員都會用電磁隔離設(shè)備對此污染進行隔離，以減小它對電網(wǎng)的傷害。但是變頻調(diào)速技術(shù)由于它的特殊性，在工作的時候，變頻設(shè)備的一端才采用的是普通移相整流技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用使得變頻調(diào)速技術(shù)在處于低頻的狀況下，會出現(xiàn)一定程度的波形畸變，而這種波形畸變會在很大程度上產(chǎn)生諧波污染，如果再沒有隔離設(shè)備進行阻擋，將對電網(wǎng)產(chǎn)生很大的破壞。

隨著科技的不斷發(fā)展，相關(guān)的工作人員也逐漸意識到了這個問題，可是對現(xiàn)有的技術(shù)進行改進，有些廠家開始在變頻設(shè)備內(nèi)進行儀器的設(shè)置，像輸入濾波器和輸出濾波器的設(shè)置，產(chǎn)生了一定的成效，能夠在很大程度上避免諧波產(chǎn)生的危害。

3如何在工業(yè)電氣自動化的工作中更好的應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)

3.1V-F控制技術(shù)的應(yīng)用

V-F控制技術(shù)指的是在保證輸出電壓和控制頻率成正相關(guān)的基礎(chǔ)上，對電機的磁通量進行控制，是它保持在一個不變的數(shù)值上，防止因為磁場不足造成弱磁場的現(xiàn)象，也要避免磁飽和問題的發(fā)生。它的原理是對通過對壓控振蕩器進行控制和使用。壓控振蕩器屬于一種震蕩頻率的電路，如果它的電壓發(fā)生了變化，那么它的電容也會隨著發(fā)生改變，相對應(yīng)的，振蕩頻率也會與原來的有差異，從而對電機的轉(zhuǎn)速進行控制，實現(xiàn)變頻或者調(diào)速的目的。

3.2數(shù)字控制技術(shù)的使用

隨著科技水平的不斷提高，信息化時代早已到來，計算機技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)，為各行各業(yè)的發(fā)展提供了很大的便利。因此在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展趨勢上應(yīng)該往數(shù)字控制技術(shù)的方向上靠近。具體來說，數(shù)字控制技術(shù)不僅在計算速度上具有一定的優(yōu)勢，同時在能夠保證計算結(jié)果的準確性，在很大程度上提高了電氣系統(tǒng)的工作效率。除此之外，數(shù)字控制技術(shù)還能夠?qū)⒃胍魧χ車h(huán)境的影響降到最低，給周圍提供一個相對來說比較安靜舒適的環(huán)境。

總的來說，在工業(yè)電氣自動化工作落實中，引用變頻調(diào)速技術(shù)，不僅能夠使整個電氣系統(tǒng)在運行的過程中更加穩(wěn)定，還能夠在最大程度上實現(xiàn)對能源的節(jié)約和對環(huán)境的保護，實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟效益和綜合效益的雙贏局面。變頻調(diào)速技術(shù)在未來的發(fā)展中，應(yīng)該不斷進行創(chuàng)新，不斷提高自身的自動化水平，使得在發(fā)展過程中始終擁有自身的優(yōu)勢。

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