工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)分析

【摘? 要】變頻調(diào)速技術(shù)源于工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，是科技時(shí)代的重要產(chǎn)物。本文闡述了變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展情況，分析了變頻器調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用，以供相關(guān)人員參考。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)電氣自動(dòng)化;變頻調(diào)速技術(shù);分析

引言

變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用則為工業(yè)電氣自動(dòng)化控制帶來了機(jī)遇，可以促進(jìn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此加強(qiáng)工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)分析具有重要意義。

1變頻調(diào)速技術(shù)概述

變頻耦合調(diào)速控制技術(shù)的工作原理主要是利用交流電機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻工作時(shí)和電源的輸入和輸出頻率，在交流電機(jī)調(diào)速控制工作過程中，改變交流電機(jī)轉(zhuǎn)速工作時(shí)和電源的輸入頻率，實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速。變頻器就是基于以上兩種原理開發(fā)設(shè)計(jì)的，該變頻技術(shù)初始于20世紀(jì)70年代初，當(dāng)時(shí)國(guó)外學(xué)者已經(jīng)提出了一套相關(guān)的變頻控制分析理論，對(duì)于大型交流電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的變頻耦合控制問題，用該控制理論解耦成功，并根據(jù)直流驅(qū)動(dòng)條件下的變頻調(diào)速變換原理即可進(jìn)行變頻矢量的調(diào)速變換，大大提高了其對(duì)交流電機(jī)調(diào)速的控制能力。在這個(gè)重要理論正式提出后，相關(guān)理論學(xué)者對(duì)其理論進(jìn)行了不斷完善。德國(guó)的理論學(xué)者在專門研究超高電壓直流逆變器時(shí)，對(duì)于一個(gè)轉(zhuǎn)子直流磁力鏈和一個(gè)定子直流磁力鏈之間進(jìn)行了直接角度參數(shù)控制，可以直接控制兩鏈之間的角度夾角，從而在成功控制直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)矩直接角度的控制。該理論學(xué)者們所研究的控制方法簡(jiǎn)單易行，可以是利用相對(duì)較小的角度參數(shù)誤差，完成轉(zhuǎn)矩模型的轉(zhuǎn)換和建立。目前高速液壓變頻直流液壓調(diào)速傳動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)的關(guān)鍵是其控制效果，傳動(dòng)控制的技術(shù)的主要特點(diǎn)是，該直流調(diào)速控制技術(shù)過程控制系統(tǒng)效果比直流高速變頻液壓調(diào)速好，在提高控制系統(tǒng)可靠性上一方面，該直流調(diào)速控制技術(shù)過程控制系統(tǒng)也在日益的進(jìn)步，相關(guān)軟件和硬件以及得到了完善，已經(jīng)大規(guī)模的在全國(guó)范圍內(nèi)被使用。在目前電氣工業(yè)過程中的各種電氣工程控制自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制過程自動(dòng)控制、工業(yè)過程測(cè)控控制系統(tǒng)中，并且其在技術(shù)上的實(shí)用性更強(qiáng)，因此，現(xiàn)如今的直流高速變頻液壓調(diào)速傳動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)逐漸被多功能控制領(lǐng)域被高速液壓變頻直流液壓調(diào)速傳動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)等產(chǎn)品所取代。變頻功率調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)的使用使得變頻生產(chǎn)線各過程設(shè)備中的技術(shù)通用性要求得以充分實(shí)現(xiàn)，避免了不同工業(yè)領(lǐng)域、不同地區(qū)對(duì)不同類型變頻調(diào)速設(shè)備使用效果的影響，同時(shí)極大的程度提高了調(diào)速變頻功率調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)的生產(chǎn)可靠和推廣性。目前現(xiàn)在市面上比較為常見的以下幾類調(diào)速變頻功率調(diào)速器的產(chǎn)品性能正處于不斷的更新和優(yōu)化之中。以變頻獨(dú)立式調(diào)速變頻功率調(diào)速器系統(tǒng)為例，獨(dú)立式調(diào)速變頻功率調(diào)速器系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)變頻整流調(diào)速單元與變頻逆變整流單元的調(diào)速一體化組裝安置，極大的程度提升了變頻設(shè)備生產(chǎn)使用的操作便捷性。

2.變頻器調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用

2.1在自適電動(dòng)機(jī)模型單元中的應(yīng)用

變頻自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)的使用可以對(duì)高速電動(dòng)機(jī)的輸入驅(qū)動(dòng)電壓以及輸出電流等驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行展開自動(dòng)檢驗(yàn)，并自動(dòng)識(shí)別高速電動(dòng)機(jī)的所有驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)。高速電動(dòng)機(jī)閉環(huán)模型調(diào)速是轉(zhuǎn)矩管控的數(shù)據(jù)構(gòu)成之一，引進(jìn)高速變頻自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)以后，轉(zhuǎn)速的精準(zhǔn)管控精度大于0.5%，而且系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)閉環(huán)電機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)回饋，實(shí)現(xiàn)合理調(diào)速運(yùn)用的性能要求。同時(shí)，自定義適應(yīng)調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)模型控制單元組還可以實(shí)時(shí)獲得用于工業(yè)工程電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)管理控制電力系統(tǒng)的實(shí)際工作運(yùn)行狀態(tài)，以此挑選出最佳的電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。

2.2在脈沖優(yōu)化選擇器中的應(yīng)用

變頻控制技術(shù)在變頻脈沖芯片優(yōu)化信號(hào)選擇器設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，主要的就是通過借助脈沖芯片技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行脈沖信息處理，設(shè)計(jì)各種相應(yīng)的變頻調(diào)制脈沖信號(hào)源，編寫各種模塊應(yīng)用電路，借此用來完成各種有關(guān)使用模塊功能。設(shè)計(jì)人員可以同時(shí)編寫放大縮小的應(yīng)用電路，使得各種模塊具有相對(duì)應(yīng)的功能。在開展有關(guān)技術(shù)作業(yè)時(shí)，極易發(fā)生電解液和電容器流容量大的情況，致使應(yīng)用電路不能承受接收到的整流電壓不完全的相對(duì)等。一旦電路出現(xiàn)這種特殊性的情況，會(huì)嚴(yán)重地影響一個(gè)好的整體回路電流系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而此時(shí)設(shè)計(jì)人員需要綜合考慮使用各種有關(guān)相應(yīng)的解決方式或者技術(shù)工具，對(duì)脈沖選擇器進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)，增加一個(gè)并聯(lián)脈沖阻抗的和數(shù)值一樣的均勻電流穩(wěn)壓器和整流脈沖電阻，以此避免其在電路正常進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)而導(dǎo)致應(yīng)用電路功能的嚴(yán)重?fù)p壞。

2.3在深度指示器保護(hù)中的應(yīng)用

深度指示保護(hù)裝置系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械電氣設(shè)備自動(dòng)化管控之中最為關(guān)鍵的部件構(gòu)成之一。深度內(nèi)的指示保護(hù)裝置早已存在深度對(duì)應(yīng)的安全問題，可能直接使新的指示深度保護(hù)裝置工作無效，無法及時(shí)檢查檢測(cè)到危險(xiǎn)的工作狀況，從而使其產(chǎn)生重大的生產(chǎn)安全隱患。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)產(chǎn)和研發(fā)一定深度內(nèi)的指示保護(hù)裝置時(shí)，需要事先設(shè)置好深度對(duì)應(yīng)的指示保護(hù)裝置，確保其設(shè)備可以安全穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在引進(jìn)現(xiàn)代變頻脈沖調(diào)速控制技術(shù)以后，可以實(shí)時(shí)記錄變頻編碼器實(shí)時(shí)收集的變頻脈沖數(shù)據(jù)和訊號(hào)，如果沒有使其發(fā)生任何改變，就等于能夠快地檢測(cè)出一定深度內(nèi)指示保護(hù)裝置的故障問題，更早地發(fā)現(xiàn)檢測(cè)設(shè)備的安全隱患，快速進(jìn)行查驗(yàn)一定深度內(nèi)的指示保護(hù)裝置，排除其異常的工作狀況，使其可以回到正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)。

2.4在節(jié)能系統(tǒng)和電機(jī)減速中的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)需要有效減少各種能源消耗，減少高成本投入、低成本產(chǎn)出的各種情況。許多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)因此需要有效合理調(diào)整工業(yè)生產(chǎn)的各種能源環(huán)境損耗，向國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方向加快轉(zhuǎn)變。節(jié)能變頻器的調(diào)速技術(shù)能夠合理化地運(yùn)用于多臺(tái)發(fā)電機(jī)組成的節(jié)能驅(qū)動(dòng)體系中，對(duì)整個(gè)車間內(nèi)的作業(yè)電機(jī)開展一個(gè)整體節(jié)能調(diào)動(dòng)，減少整個(gè)生產(chǎn)線和車間內(nèi)的生產(chǎn)電機(jī)機(jī)械損傷，保護(hù)生產(chǎn)電機(jī)正常作業(yè)，并且能夠追蹤及時(shí)地驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)電機(jī)。電機(jī)正常運(yùn)作的一個(gè)核心管理環(huán)節(jié)可能是電機(jī)減速段，減速階段也可能是目前發(fā)生電機(jī)安全事故發(fā)生頻率比較高的一個(gè)階段。因此，可以通過充分利用自動(dòng)變頻器的調(diào)速控制技術(shù)，把握監(jiān)控啟動(dòng)電機(jī)正常運(yùn)行實(shí)際管理效率。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，技術(shù)人員要深入研究此技術(shù)的應(yīng)用原理，提出系列保護(hù)措施，避免人為破壞或機(jī)械故障，為促進(jìn)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展提供條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]高珍珍. 工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用分析[J]. 南方農(nóng)機(jī)，2018，v.49;No.315（23）：132-132.

作者簡(jiǎn)介：

張大成（1983-），男，籍貫：山東省單縣，漢族，職稱：電氣工程師，學(xué)歷：大學(xué)學(xué)歷;工學(xué)學(xué)士，研究方向：電氣、自動(dòng)化專業(yè)。