淺談變頻調(diào)速技術(shù)及其在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的價(jià)值

于振興 雷飛

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提升，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力提出了更高的要求，促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展。由于變頻調(diào)速技術(shù)功率因數(shù)高，調(diào)速性能好，能夠優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)效益，因此在工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，本文對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)及其在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的價(jià)值進(jìn)行了分析，并探究了在工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中的具體應(yīng)用，希望能夠促進(jìn)工業(yè)電氣的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù);工業(yè)電氣自動(dòng)化控制;價(jià)值

工業(yè)是我國(guó)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，在傳統(tǒng)的工業(yè)電氣控制系統(tǒng)中，耗費(fèi)了大量的資源，對(duì)環(huán)境也造成了一定的破壞，因此工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其應(yīng)用不僅能夠提升生產(chǎn)效率、還能夠降低電機(jī)能耗，節(jié)省了大量的人力和財(cái)力資源投入，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化和國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的作用。

一、變頻調(diào)速技術(shù)概述

變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代，隨著集成電路和微機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，為變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展提供了良好的技術(shù)支持，目前變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域不可或缺的重要技術(shù)。變頻調(diào)速技術(shù)主要包括自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型單元以及轉(zhuǎn)矩和磁通比較器兩個(gè)部分，自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型單元的任務(wù)是通過(guò)對(duì)電壓電流的檢測(cè)識(shí)別來(lái)完成扭轉(zhuǎn)控制，轉(zhuǎn)矩和磁通比較器的任務(wù)是通過(guò)數(shù)值對(duì)比現(xiàn)實(shí)輸出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和扭轉(zhuǎn)情況，從而以此為依據(jù)制定相應(yīng)的措施。變頻調(diào)速技術(shù)具有許多不可替代的優(yōu)勢(shì)，例如適應(yīng)性強(qiáng)、調(diào)速效率高、操作方便、成本較低等等，能夠更好的滿足工業(yè)電氣自動(dòng)化控制需要。

二、變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的價(jià)值

（一）減小電機(jī)啟動(dòng)沖擊

由于工業(yè)用電動(dòng)機(jī)的功率較大，因此在啟動(dòng)瞬間會(huì)產(chǎn)生非常大的啟動(dòng)電流，不僅會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命，還會(huì)造成電源電壓的突然波動(dòng)，從而影響電網(wǎng)內(nèi)其他設(shè)備的正常工作。而變頻調(diào)速技術(shù)能夠控制電機(jī)的啟動(dòng)頻率，電源頻率緩慢的輸出，從而有效控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，將啟動(dòng)電流控制在合理范圍，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)電機(jī)和電源的目的，不會(huì)影響電網(wǎng)正常運(yùn)行。

（二）保證生產(chǎn)安全

工業(yè)生產(chǎn)具有一定的危險(xiǎn)性，尤其是近年來(lái)隨著社會(huì)生產(chǎn)力要求的不斷提升，生產(chǎn)任務(wù)繁重，如果工人長(zhǎng)期處于高壓的工作狀態(tài)將會(huì)增加生產(chǎn)事故的發(fā)生概率，因此工業(yè)電氣自動(dòng)化控制的出現(xiàn)解放了一部分需要工人操作的工作，不僅節(jié)約了工作時(shí)間，還能夠?yàn)楣と颂峁┮粋€(gè)良好的工作環(huán)境，有效保證生產(chǎn)的安全，減少了工業(yè)生產(chǎn)安全事故的發(fā)生概率。

（三）提高工業(yè)自動(dòng)化水平

對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況至關(guān)重要，除此之外電動(dòng)機(jī)的電能消耗問(wèn)題也是影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用能夠結(jié)合電機(jī)的工作情況，有效控制電機(jī)的正常運(yùn)行能源消耗，在提升工業(yè)生產(chǎn)能力的同時(shí)，還能夠?yàn)榄h(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)，從而提高工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平。

三、變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用范圍

（一）資源節(jié)約方面的應(yīng)用

首先，變頻調(diào)速技術(shù)可以應(yīng)用在資源節(jié)約方面，工業(yè)作為我國(guó)第二產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)是以資源使用為條件的，因此利用變頻調(diào)速技術(shù)可以優(yōu)化電流配置，在確保能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)需求的前提下提高電能的利用率，減少資源浪費(fèi)、節(jié)約生產(chǎn)成本，有效提高經(jīng)濟(jì)效益，除此之外，變頻調(diào)速基礎(chǔ)還能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解設(shè)備的電能供應(yīng)情況，及時(shí)地傳遞零件規(guī)模適用性信息，這樣一來(lái)如果發(fā)生了設(shè)備故障能夠得到及時(shí)處理，從而避免影響工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度。

（二）電氣自動(dòng)化控制方面的應(yīng)用

對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化控制來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)備和操作人員之間的配合之間影響到工業(yè)自動(dòng)化控制的效果，如果機(jī)械設(shè)備和工作人員協(xié)調(diào)性較差，將會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)秩序混亂，可能引發(fā)許多嚴(yán)重的后果，除此之外，由于電氣自動(dòng)化控制工作中涉及許多儀器，在使用過(guò)程中可能會(huì)由于電磁波較差等原因引發(fā)電氣故障，而且如果沒(méi)有及時(shí)地處理電氣運(yùn)行故障也會(huì)對(duì)工業(yè)安全生產(chǎn)造成影響。變頻調(diào)速技術(shù)的合理應(yīng)用能夠在一定程度上屏蔽電磁波和噪音，從而達(dá)到保護(hù)電氣系統(tǒng)的作用，其內(nèi)部自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型單元能夠根據(jù)參數(shù)變化情況合理地控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，磁通和轉(zhuǎn)矩比較器能夠針對(duì)存在的問(wèn)題制定可行的處理對(duì)策，提升電氣系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，保證工業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)。

（三）等速區(qū)間的超速控制保護(hù)

在工業(yè)電氣企業(yè)，電機(jī)拉動(dòng)設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，通常情況下，電機(jī)拉動(dòng)設(shè)備在等速區(qū)間運(yùn)行，利用變頻調(diào)速技術(shù)，在電機(jī)拉動(dòng)設(shè)備發(fā)生過(guò)載或者超速運(yùn)行的情況下，能夠及時(shí)地發(fā)出預(yù)警，從而實(shí)現(xiàn)等速區(qū)間的超速控制保護(hù)。一般情況下，電機(jī)拉動(dòng)設(shè)備的正常工作速度大概在設(shè)備運(yùn)行既定的15%以下，如果速率顯示已經(jīng)超過(guò)既定速率的話，變頻調(diào)速系統(tǒng)就會(huì)減慢運(yùn)行速度，將設(shè)備安全回路架構(gòu)隔開，在這個(gè)過(guò)程中還會(huì)啟動(dòng)緊急制動(dòng)設(shè)備來(lái)降低運(yùn)行速度?？傊瑸榱藢?shí)現(xiàn)等速區(qū)間的超速控制保護(hù)，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，控制保護(hù)的設(shè)置要求以下兩點(diǎn)：一是速度控制不能超過(guò)10%，二是在正常速度運(yùn)行過(guò)程中要保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，工業(yè)電氣不僅能夠提高工業(yè)生產(chǎn)效率，還能夠有效降低生產(chǎn)成本，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用能夠提高生產(chǎn)安全，確保操作穩(wěn)定，最大限度地減少系統(tǒng)的損壞，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行全方位的維護(hù)，保障自動(dòng)化運(yùn)行功能的實(shí)現(xiàn)，而且還響應(yīng)了綠色生產(chǎn)的要求，具有非常良好的發(fā)展前景。因此加大對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究具有非常重要的意義，有助于滿足工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)和社會(huì)實(shí)踐生產(chǎn)發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜翔姓.工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，（7）：10.

[2]鄧建旺.變頻調(diào)速技術(shù)及其在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].科技資訊，2019，17（28）：17-18.

[3]穆俊同.簡(jiǎn)析工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，（18）：3970.

[4]梅管升，沈杰，楊立武等.簡(jiǎn)析變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（上），2019，（6）：184-185.