變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)行思路探究

曹袁明

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，工業(yè)電氣自動(dòng)化得到了廣泛的重視。在傳統(tǒng)的控制過(guò)程中，存在著一些缺點(diǎn)，主要是由于動(dòng)力單元能耗高、傳輸網(wǎng)絡(luò)速度慢、制動(dòng)力不足等。針對(duì)以上問(wèn)題，相關(guān)人員應(yīng)注重工業(yè)電氣的節(jié)能，并采用現(xiàn)代變頻系統(tǒng)集成電氣設(shè)備。因此，本文以變頻調(diào)速技術(shù)為切入點(diǎn)，研究其在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用實(shí)例。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；工業(yè)電氣自動(dòng)化控制；運(yùn)用

1 引言

由于科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)中，需要使用新的節(jié)能技術(shù)，減少對(duì)環(huán)境的污染，中國(guó)的能源短缺，目前的能源消費(fèi)在中國(guó)成為各行業(yè)高度重視的問(wèn)題，并在工業(yè)綜合自動(dòng)化設(shè)備，能有效提高工業(yè)生產(chǎn)效率。FM頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)強(qiáng)，節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)的合理使用可以使工業(yè)電氣自動(dòng)化的需要得到充分的滿足，實(shí)踐證明，該技術(shù)的應(yīng)用具有較好的效果，節(jié)約了大量能源的工業(yè)生產(chǎn)，而且保證質(zhì)量和工業(yè)生產(chǎn)效率。

2 變頻調(diào)速技術(shù)的內(nèi)涵

在上世紀(jì)第二十年代后期的變頻技術(shù)的主要發(fā)展，著名的德國(guó)學(xué)者提出的矢量控制理論、交流電機(jī)行業(yè)脫鉤，直流調(diào)速的原理來(lái)模擬矢量的變化，對(duì)交流調(diào)速技術(shù)的性能是在80年代的直流變換器，，，德國(guó)學(xué)者提出的轉(zhuǎn)矩控制的理論，對(duì)相對(duì)矢量控制的合理轉(zhuǎn)換到復(fù)雜的坐標(biāo)。其原理是在電壓逆變器的基礎(chǔ)上有效地控制轉(zhuǎn)子磁鏈與定子磁鏈之間的夾角，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的合理控制。這種控制方法的應(yīng)用更加方便，操作簡(jiǎn)單。電機(jī)模型的參數(shù)不是很高。由于其自身的特點(diǎn)和頻率控制，其性能決定了，它優(yōu)于直流調(diào)速電機(jī)的效果，提高了變頻調(diào)速的穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，而且具有一定的實(shí)用性，也比較強(qiáng)，適于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此取代直流調(diào)速的變頻調(diào)速是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3 變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的重要性

隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)已成為工業(yè)領(lǐng)域的核心技術(shù)之一。電氣自動(dòng)化技術(shù)涉及廣泛的學(xué)科，包括信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電技術(shù)等領(lǐng)域。社會(huì)各界對(duì)中國(guó)工業(yè)發(fā)展都參與了這一技術(shù)，并在高新技術(shù)領(lǐng)域的電氣自動(dòng)化技術(shù)不容忽視。由于核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備能自動(dòng)操作的自動(dòng)控制，從而更好地結(jié)合起來(lái)，工業(yè)電氣自動(dòng)化控制和變頻技術(shù)，在節(jié)能電氣自動(dòng)化變頻技術(shù)的發(fā)展和利用的實(shí)現(xiàn)，也為相應(yīng)的逆變控制技術(shù)根據(jù)具體的運(yùn)行情況，從而使電氣自動(dòng)化控制，提高了工作效率，對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化的推廣真正實(shí)施。

4 變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

4.1 在電機(jī)單元模型中的應(yīng)用

變頻器在電機(jī)單元中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）變頻調(diào)速系統(tǒng)可以根據(jù)電機(jī)的電壓和電流做出合理的判斷，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集的方式對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置的基本參數(shù)進(jìn)行操作。（2）變頻調(diào)速系統(tǒng)將首次向用戶終端發(fā)送數(shù)據(jù)，并根據(jù)電流量進(jìn)行規(guī)劃，通過(guò)電機(jī)中磁體和軸承的方向反饋應(yīng)用值，設(shè)定調(diào)頻的時(shí)間和速度。（3）在變頻器的選擇中，通常側(cè)重于對(duì)芯片功能的檢測(cè)。高結(jié)構(gòu)頻率轉(zhuǎn)換器可根據(jù)系統(tǒng)中的傳感信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并將各部分對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的電路模塊。（4）如果在電機(jī)中發(fā)生并聯(lián)，變頻器就可以裝配離散部分，并對(duì)客戶端的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果進(jìn)行分析，以反映電阻的均衡性，達(dá)到節(jié)能的具體要求。

4.2 脈沖優(yōu)化選擇器的應(yīng)用機(jī)制

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)選擇合適的控制芯片選擇，在完成相應(yīng)的ofdm信號(hào)源后，再對(duì)電路模塊實(shí)現(xiàn)主要功能，其中有FFT、星座映射、循環(huán)前綴插入、緩沖模塊和數(shù)模D/A轉(zhuǎn)換功能。不同的模塊有不同的功能。在對(duì)ofdm信號(hào)源進(jìn)行仿真測(cè)試時(shí)，必須先完成以上工作，然后完成信號(hào)源ofdm。我們需要在實(shí)際工作之前進(jìn)行模擬試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的目的是保證工作的可靠性和穩(wěn)定性。由于整流電路應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)燒壞現(xiàn)象，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)采取措施抑制電路中的浪涌電流。完成以上工作后，整個(gè)電路即可安全可靠地運(yùn)行。

4.3 工業(yè)節(jié)能方面的應(yīng)用

變頻技術(shù)對(duì)工業(yè)節(jié)能的影響是非常顯著的。首先，當(dāng)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，變頻器將釋放設(shè)備中積累的緩沖脈沖并進(jìn)入工作狀態(tài)。如果超過(guò)了變頻器中的限值，客戶端將立即發(fā)出報(bào)警，并根據(jù)系統(tǒng)中顯示的結(jié)果對(duì)信號(hào)進(jìn)行復(fù)位，從而實(shí)現(xiàn)速度的安全調(diào)節(jié)。最重要的是，變頻器可以在電力系統(tǒng)中設(shè)置節(jié)點(diǎn)，以繼電器為控制中心，規(guī)劃電壓電路。如果電壓或電流超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)額定值20%，說(shuō)明自動(dòng)化系統(tǒng)啟動(dòng)率過(guò)高，不必要的能源消耗發(fā)生。在變頻器系統(tǒng)中，報(bào)警中心將發(fā)出警報(bào)，燈由綠色變?yōu)榧t色，提示工作人員復(fù)位。

4.4 磁通和轉(zhuǎn)矩比較器

磁通比較器與轉(zhuǎn)矩比較器的工作任務(wù)是將工作中的反饋值與參考值進(jìn)行分別比對(duì)，每20ms進(jìn)行一次比對(duì)，輸出的磁場(chǎng)或是轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，都是通過(guò)兩點(diǎn)式滯環(huán)調(diào)節(jié)器幫助而成的。對(duì)其進(jìn)行及時(shí)比對(duì)，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械存在的問(wèn)題，可以對(duì)其進(jìn)行及時(shí)糾正，避免在生產(chǎn)中留有一定安全隱患，導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，由于中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平，增加了對(duì)科學(xué)和技術(shù)的研究力度，促使工業(yè)生產(chǎn)的新興控制技術(shù)的出現(xiàn)，與交流變頻技術(shù)相比，直流變頻技術(shù)可降低生產(chǎn)能耗，而且可以保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量，為企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。所以需要從實(shí)踐的角度出發(fā)，根據(jù)生產(chǎn)要求需要改進(jìn)功能，如果有需要開(kāi)拓創(chuàng)新，工業(yè)變頻器的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用效率，為工業(yè)生產(chǎn)提供了可行的依據(jù)，為了確保企業(yè)開(kāi)拓未來(lái)發(fā)展的新高度。

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