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

胡小亮

寧夏石嘴山市田平植物油有限公司 寧夏石嘴山 753000

在工業(yè)電氣體系運(yùn)行過程中，電動機(jī)一直在正向和反向之間進(jìn)行頻繁切換運(yùn)動，處于負(fù)荷運(yùn)動狀態(tài)，電動模式和自動模式發(fā)生轉(zhuǎn)變。因此，電動機(jī)的調(diào)速控制工作操作難度極大，為了使自動化控制體系安全穩(wěn)定運(yùn)行，還需要應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)[1]。

1 變頻調(diào)速技術(shù)概述

變頻調(diào)速技術(shù)是指為了滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需要而出現(xiàn)的一種新型技術(shù)形式，變頻調(diào)速技術(shù)的工作原理是通過調(diào)節(jié)電源輸出頻率來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度，從而達(dá)到自動化變頻調(diào)速的發(fā)展目的。變頻調(diào)速技術(shù)的實現(xiàn)會涉及到以下幾個部件：第一，自適應(yīng)電動機(jī)模型單元。這個單元是變頻調(diào)速技術(shù)中最為重要的零部件，使用過程中的主要功能是查看電動機(jī)的電壓、電流等信息是否處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，通過了解電流、電壓參數(shù)能夠幫助相關(guān)人員全面的掌握電動機(jī)的參數(shù)信息，為工業(yè)電氣自動化后期工作提供有力支持。第二，轉(zhuǎn)矩、磁通比較器。這兩個比較器的應(yīng)用作用是將反饋數(shù)值和參考數(shù)值進(jìn)行綜合比較，通過滯環(huán)調(diào)節(jié)器來輸出轉(zhuǎn)柜和磁場的狀態(tài)信息，從而幫助相關(guān)人員更好的掌握轉(zhuǎn)柜和磁場的運(yùn)行狀態(tài)。第三，脈沖優(yōu)化選擇器。脈沖優(yōu)化選擇器能夠?qū)崿F(xiàn)對芯片信息的有效處理，在處理完成之后設(shè)計調(diào)制信號源，同時編寫五個模塊組成的電路。

2 變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用價值的分析和探討

在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的影響下，工業(yè)電氣自動化水平不斷進(jìn)步，在工業(yè)生產(chǎn)中變頻調(diào)速技術(shù)受到越來越多專業(yè)人士的關(guān)注，現(xiàn)階段電氣自動化控制具有重要作用，對于電氣設(shè)備能量消耗問題，大都運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，降低能源消耗，使電機(jī)的工作狀態(tài)有所轉(zhuǎn)變，通過控制頻率提高生產(chǎn)效率，向著節(jié)能環(huán)保的方向進(jìn)行，節(jié)約了大量人力物力[2]。

2.1 對工業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用水平做出維護(hù)

現(xiàn)階段，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用為工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)水平的提高提供了有力的保障。變頻調(diào)速技術(shù)在應(yīng)用過程中可以加快工業(yè)生產(chǎn)速度，是保證生產(chǎn)能力的重要支持。依據(jù)該項技術(shù)在節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)點，使工業(yè)生產(chǎn)向著綠色生產(chǎn)的方向推進(jìn)。

2.2 使變頻調(diào)速技術(shù)自身完善

工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)主要進(jìn)行電動機(jī)的建設(shè)，在生產(chǎn)過程中需要檢測電動機(jī)的運(yùn)行狀況、電能的消耗、生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量等，這些問題影響著工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的效果。為了提高變頻調(diào)速技術(shù)的使用效果，讓工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)水平不斷提升，需要將電動機(jī)自身工作情況結(jié)合在一起，不斷優(yōu)化和完善變頻調(diào)速技術(shù)，在對變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行完善的過程中使工業(yè)生產(chǎn)水平逐漸提升。

3 變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用方法

在我國工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域發(fā)展中，隨著對變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用力度、研發(fā)力度的不斷提升，在充分積累技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗的同時，技術(shù)總體理論體系不斷優(yōu)化完善，并降低了變頻調(diào)速器裝置的造價成本。同時，使電氣設(shè)備的負(fù)載發(fā)生變化。比如工業(yè)生產(chǎn)中用來提拉重物的提升機(jī)，它的電氣自動化控制系統(tǒng)具有非常多的保護(hù)裝置，例如超速保護(hù)、過卷保護(hù)、低速保護(hù)等。在工作狀態(tài)下，這些保護(hù)裝置時刻監(jiān)督提升機(jī)的工作情況，一旦提升機(jī)處于非正常狀態(tài)，這些保護(hù)裝置就會在第一時間發(fā)出報警信號并采取應(yīng)急措施，確保提升機(jī)一直處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。具體分析變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化體系中，有以下幾個方面的應(yīng)用。

3.1 深度指示器保護(hù)失效

很多工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備在實際運(yùn)行過程中具有多種保護(hù)裝置，設(shè)計師結(jié)合工業(yè)設(shè)備的使用環(huán)境和運(yùn)作原理，在設(shè)備中加裝了多重保護(hù)裝置。深度指示器是其中之一，具有重要作用，如果深度指示器處于非正常運(yùn)行狀態(tài)，就會使得保護(hù)模式發(fā)生改變，所以設(shè)計深度指示器時一定要安裝失效保護(hù)模式。在變頻調(diào)速技術(shù)的支持下，首先啟動電機(jī)，累加編碼器對應(yīng)采集周期內(nèi)采集到的脈沖數(shù)信號，對比信號采集前與采集后的數(shù)值，如果數(shù)值沒有發(fā)生任何變化，就意味著深度指示器已經(jīng)處于失效狀態(tài)。在失效狀態(tài)下，對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入爬行區(qū)狀態(tài)，那么立即發(fā)送對應(yīng)的報警信號發(fā)出強(qiáng)烈預(yù)警，引起工作人員的高度注意，如果沒有進(jìn)入爬行區(qū)狀態(tài)，那么自動采取安全制動措施，發(fā)出報警提示[3]。

3.2 自動化適應(yīng)電機(jī)模型單元

在工業(yè)電氣自動化控制體系中運(yùn)用合適的電動機(jī)模型單元，實現(xiàn)電動機(jī)整體運(yùn)行狀態(tài)的識別。與此同時，模型與變頻器產(chǎn)生連接，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制工作。在實際生產(chǎn)工作進(jìn)行過程中，運(yùn)用電動機(jī)模型單元對生產(chǎn)中的電氣設(shè)備以及一體化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)控，依據(jù)一體化運(yùn)行的一般規(guī)律，選擇對閉環(huán)轉(zhuǎn)速。

3.3 變頻器節(jié)能

在工業(yè)電氣自動化控制過程中經(jīng)常出現(xiàn)高水平低產(chǎn)出的情況，導(dǎo)致生產(chǎn)過程消耗大量的經(jīng)濟(jì)資源，使生產(chǎn)效率逐漸下降，所以提高工業(yè)電器自動控制體系的節(jié)能水平具有重要意義。運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)可以提高體系的節(jié)能水平，在一定意義上，變頻器是整個生產(chǎn)制造過程中的調(diào)節(jié)機(jī)制，所以一定要運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)來保證電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，變頻器與電動機(jī)一直處于相互對應(yīng)的關(guān)系，從而確保科學(xué)合理運(yùn)行，使生產(chǎn)制造過程中復(fù)合電壓的耐受性不斷提高。這一過程中為了使變頻調(diào)速的應(yīng)用效果越來越好，需要選擇能夠滿足電機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使自動化控制的功能逐漸完善，對運(yùn)行體系做出統(tǒng)一的編程和控制，協(xié)調(diào)好二者的工作，形成高效率的工作體系。另一方面，為了確保自動化控制功能，還要在控制電路主板的基礎(chǔ)上選擇一致性的變壓型逆變電路，配合好工業(yè)車間電路，實現(xiàn)故障全面保護(hù)的目標(biāo)，確保工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語

綜上所述，對變頻調(diào)速技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠為我國工業(yè)生產(chǎn)能力的進(jìn)一步發(fā)展提供內(nèi)在驅(qū)動力。鑒于變頻調(diào)速技術(shù)的重要性，建議操作人員應(yīng)該嚴(yán)格按照變頻調(diào)速技術(shù)原則及要求，重點針對變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署，確保電氣自動化設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量以及控制精度得以提高。