試論電氣自動(dòng)化設(shè)備中PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

張斌

摘要：隨著我國(guó)高新技術(shù)的不斷研發(fā)，當(dāng)前PLC變頻節(jié)能技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用對(duì)于電氣自動(dòng)化的發(fā)展有著極為重要的影響。PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用在很大程度上能夠提高電氣設(shè)備的使用效果、降低電氣設(shè)備的能耗?，F(xiàn)代化發(fā)展的今天，節(jié)約能源成為各行各業(yè)發(fā)展的主題，因此電氣設(shè)備需要對(duì)PLC變頻節(jié)能技術(shù)進(jìn)行全面的考慮，并選取合理的技術(shù)提高電氣自動(dòng)化運(yùn)行的效果，達(dá)到節(jié)能的目的。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化設(shè)備;PLC變頻節(jié)能技術(shù);應(yīng)用分析

引言

電氣自動(dòng)化設(shè)備對(duì)于能耗有一定的要求，一些電氣自動(dòng)化設(shè)備的電能消耗比較大，造成生產(chǎn)中的能耗增大，整體的能耗成本也提高了。電能的消耗也需要付出一定的環(huán)境代價(jià)，因此，提倡要發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)，就需要不斷降低能耗，促進(jìn)整體電氣自動(dòng)化設(shè)備使用效率提升，變頻節(jié)能技術(shù)在研發(fā)設(shè)備中應(yīng)用普遍，為了減耗生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，越來(lái)越多的人加入到研究中。

一、變頻器及其節(jié)能原理

1.變頻器的組成結(jié)構(gòu)

變頻器主要應(yīng)用的是變頻技術(shù)以及微電子技術(shù)，主要是通過(guò)針對(duì)電機(jī)工作電源頻率的方式進(jìn)行改變來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)相關(guān)控制設(shè)備的有效控制，就變頻器的主要組成機(jī)構(gòu)來(lái)看，包含了整流、逆變、濾波、檢測(cè)單元、驅(qū)動(dòng)單元、制動(dòng)單元等主要結(jié)構(gòu)，其主要的工作方式是通過(guò)針對(duì)電源頻率進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)于電源電壓的改變，按照電機(jī)的運(yùn)行需要為電機(jī)提供相應(yīng)的電源和電壓支持，實(shí)現(xiàn)智能變頻和調(diào)速目標(biāo)。此外，在變頻器中，還包含了一些保護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等。目前，變頻器在自動(dòng)化生產(chǎn)和控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在提升電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率上具有顯著作用。

2.變頻器節(jié)能原理

就變頻器的節(jié)能原理來(lái)看，主要是通過(guò)電力半導(dǎo)體的通斷功能對(duì)于工頻電源進(jìn)行頻率的調(diào)整和控制來(lái)達(dá)到對(duì)于設(shè)備電能控制的一種設(shè)備。目前市場(chǎng)中應(yīng)用廣泛的變頻器主要采用的交流電-直流電-交流電的變頻控制模式，可以首先將工頻交流電源在整流器的作用下變成直流電源，在通過(guò)將直流電源按照一定的電壓和頻率的控制來(lái)為電機(jī)提供必要的交流電，保證電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)于電能的節(jié)約。在變頻器的電流系統(tǒng)中，包含了整流、中間直流、逆變以及控制這幾個(gè)重要結(jié)構(gòu)，其中的整流環(huán)節(jié)可以劃分為三相橋式不可控整流器，逆變部分可以分成IGBT三相橋式逆變器，并以PWM的波形進(jìn)行輸出，中間的直流環(huán)節(jié)也可以根據(jù)濾波、直流儲(chǔ)能以及緩沖無(wú)功功率等實(shí)現(xiàn)。

二、電氣自動(dòng)化設(shè)備中PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用有著諸多方面的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在操作方法簡(jiǎn)便及使用后可靠性高兩個(gè)方面?？煽啃苑矫娴膬?yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用依靠?jī)?nèi)部大面積集成電路加以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)綜合應(yīng)用了抗干擾處理工藝，這就很大程度上為電氣自動(dòng)化設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中提供了保障，這也是其高可靠性的體現(xiàn)。同時(shí)，PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)還能夠幫助提升電氣設(shè)備硬件部分的抗干擾性能，但需要針對(duì)電源、輸入電路等進(jìn)行單獨(dú)的接口設(shè)置。電氣自動(dòng)化設(shè)備相關(guān)操作人員還可以根據(jù)使用環(huán)境進(jìn)行可編程控制器的密封處理，也可以根據(jù)外界干擾因素采取其他措施，其目的都是為了更好地保障PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的安全運(yùn)行。除了可靠性外，PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用比較簡(jiǎn)便，應(yīng)用簡(jiǎn)便也是PLC變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的最大優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用簡(jiǎn)便主要表現(xiàn)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，PLC變頻節(jié)能技術(shù)自身便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制，而不需要通過(guò)其他方面的電氣設(shè)備，連接使用上的簡(jiǎn)便性在一定程度上還能夠提高電氣設(shè)備使用過(guò)程中的效率。此外，PLC變頻節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中直接就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制，這也在一定程度上保障了電氣設(shè)備的控制效率，并降低了電氣自動(dòng)化設(shè)備使用過(guò)程中的能耗。PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)便，相關(guān)工作人員不需要進(jìn)行繁雜的設(shè)備操作，降低了工作難度，同時(shí)能夠較好地對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行控制，沒(méi)有繁多的設(shè)備裝置需要觀察，這也降低了工作人員的操作風(fēng)險(xiǎn)，失誤操作大大減少。

三、PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的具體應(yīng)用分析

1.在架橋設(shè)備系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

就PLC變頻節(jié)能技術(shù)在架橋設(shè)備系統(tǒng)中的應(yīng)用來(lái)看，其發(fā)揮的節(jié)能效益比較突出，架橋機(jī)作為當(dāng)前高速鐵路建設(shè)中不可或缺的重要設(shè)備，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)，需要隨時(shí)保持待機(jī)狀態(tài)，其中還涉及和很多電氣設(shè)備的關(guān)聯(lián)，整體的構(gòu)成比較復(fù)雜，所以實(shí)際能耗也比較高。要針對(duì)架橋設(shè)備實(shí)施節(jié)能設(shè)計(jì)，是十分必要的，在架橋設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)中，首先要保證架橋設(shè)備運(yùn)行的安全性，其次才是變頻節(jié)能技術(shù)的引入，保證在降低架橋設(shè)備系統(tǒng)整體能耗的情況下進(jìn)行。一般情況下，架橋設(shè)備在啟動(dòng)后相關(guān)負(fù)載情況就會(huì)隨之產(chǎn)生，這時(shí)候設(shè)備內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)功率以及電流值就會(huì)不斷上漲，PLC變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，能夠?qū)⒃O(shè)備系統(tǒng)的變動(dòng)損耗值以及固定損耗值控制保持在同一標(biāo)準(zhǔn)，確保電機(jī)能夠保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，這一技術(shù)的應(yīng)用原理是通過(guò)電頻機(jī)械動(dòng)能以及三相交流變頻電壓控制，確保架橋設(shè)備需要的機(jī)械動(dòng)能得到有效的發(fā)揮，借助控制芯片來(lái)確保機(jī)械動(dòng)能能夠穩(wěn)定釋放。

2.PLC變頻節(jié)能技術(shù)在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用分析

風(fēng)機(jī)也是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中所要使用到的重要器械，在礦井中風(fēng)機(jī)的作用極大，風(fēng)機(jī)的使用能夠保證礦井內(nèi)部的通風(fēng)換氣，同時(shí)由于礦井內(nèi)部的情況不同對(duì)于風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也有著不同的要求，因此風(fēng)機(jī)的使用必須結(jié)合井內(nèi)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，才能夠符合使用的要求。由于風(fēng)機(jī)的使用過(guò)程中不能對(duì)井下的實(shí)際工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在速度設(shè)置等方面存在較大的缺陷，這就導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的使用往往不能夠及時(shí)地進(jìn)行更新，需要經(jīng)常性地進(jìn)行維修，從而耗費(fèi)了巨大的成本?；诖耍琍LC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用則顯得十分有必要，相關(guān)人員將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)機(jī)的使用上，由此風(fēng)機(jī)的使用更加節(jié)能有效，同時(shí)對(duì)于井內(nèi)綜合情況也有了更深入的了解，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)速的變化，減少能耗。

3.在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

照明系統(tǒng)是電氣設(shè)備的重要組成部分，為人們帶來(lái)光明。照明系統(tǒng)電能消耗過(guò)大成為擺在人們面前的難題，增加了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。所以要在照明系統(tǒng)中引入PLC變頻節(jié)能技術(shù)，不僅有利于改善照明系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果，還可以最大程度地節(jié)省資源。在傳統(tǒng)的技術(shù)下，燈光長(zhǎng)時(shí)間維持在一定的亮度。運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)可以使照明系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，減少了電力資源的浪費(fèi)。充分發(fā)揮PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，改善傳統(tǒng)照明系統(tǒng)和技術(shù)的弊端，不斷提升照明系統(tǒng)的效果。PLC變頻節(jié)能技術(shù)在發(fā)展中不斷改進(jìn)，拓展了應(yīng)用范圍，獲得了更高的經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)這方面的研究，加深PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用程度，促進(jìn)照明系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用研究具有重要意義。加強(qiáng)對(duì)PLC變頻節(jié)能技術(shù)的研究，將其有效運(yùn)用在電氣自動(dòng)化設(shè)備中，不斷提升設(shè)備的運(yùn)行效率和質(zhì)量。

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