變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用

駱堯

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾，161005)

1 變頻調(diào)速技術(shù)概述

1.1 變頻調(diào)速技術(shù)的內(nèi)涵

現(xiàn)代社會，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷改進(jìn)，變頻調(diào)速技術(shù)也在不斷改進(jìn)優(yōu)化，從而推動其在社會生產(chǎn)過程中的運用范圍不斷擴(kuò)大。變頻調(diào)速技術(shù)從20世紀(jì)80年代開始發(fā)展，從這以后其運用的范圍和領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，其在自身發(fā)展的過程中注重自身技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化，從而提高了技術(shù)運用的性能和質(zhì)量。在運用變頻調(diào)速技術(shù)的過程中主要涉及到以下幾大內(nèi)容，即在運用該技術(shù)的過程中所運用到的主要部件，這些部件在使用的過程中相互配合，以此來提高技術(shù)運用的有效性。運用變頻調(diào)速技術(shù)過程中所涉及到的主要部件如下：

首先是自適應(yīng)電動機(jī)模型單元。作為變頻調(diào)速技術(shù)運用過程中最主要的部件，其在表征技術(shù)運用有效性的過程中發(fā)揮著重要的地位和作用，其運用的主要功能在于完成對電動機(jī)中主要參數(shù)如電壓和電流等的檢測，在這個過程中檢測參數(shù)自身是否精準(zhǔn)正常，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對所有參數(shù)的掌握，從而為之后的工作開展提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)保證。因此在運用變頻調(diào)速技術(shù)的過程中要充分認(rèn)識到自適應(yīng)電動機(jī)模型單元的地位和作用，其在使用的過程中可以實現(xiàn)將數(shù)據(jù)向相關(guān)工作人員的反饋，從而提高工作人員的工作效率和質(zhì)量。

其次是轉(zhuǎn)矩和磁通比較器。這兩種比較器在使用的過程中實現(xiàn)反饋值和參考值兩大內(nèi)容的對比，對比的頻率為每20ms一次，在對比工作完成之后，通過對相關(guān)磁場狀況和相應(yīng)的數(shù)據(jù)的分析來明確轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。

最后是脈沖優(yōu)化選擇器。在這個過程中會運用到CycloneIIEP2C5Q 208C8 芯片來進(jìn)行信息的處理，在選擇相應(yīng)的芯片之后要設(shè)計以O(shè)FDM為主要調(diào)試方式的信息源，同時完成對電路的編寫，以此來保證設(shè)備的正常運營。

1.2 變頻調(diào)速技術(shù)的特征

變頻調(diào)速技術(shù)運用的主要目的在于滿足現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)過程中的需求，其在經(jīng)過自身的改進(jìn)和發(fā)展之后具有了顯著的特點，其在電氣生產(chǎn)領(lǐng)域的主要運用推動了整個工業(yè)領(lǐng)域的改進(jìn)和發(fā)展，提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，同時有利于保證產(chǎn)品的質(zhì)量。這項技術(shù)在運用的過程中還表現(xiàn)出的一個主要特點在于制造速度快，而且運用這項技術(shù)能有效降低成本和造價。而且其在發(fā)展的過程中對于自身的技術(shù)和設(shè)備等進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，簡化了技術(shù)運用的系統(tǒng)，因此在使用的過程中只借助芯片就能保證使用的需求。

現(xiàn)階段，變頻器運用的主要領(lǐng)域在于交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，這種轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢，即自身在其發(fā)展的過程中表現(xiàn)出良好的前途性，而且在使用的過程中有著較好的性能，同時能實現(xiàn)節(jié)能的目的。因此，在我國大力倡導(dǎo)發(fā)展節(jié)能經(jīng)濟(jì)的背景之下，變速器的主要運用范圍不斷擴(kuò)大，而且在實現(xiàn)速度調(diào)控的過程中發(fā)揮著主要的作用。

2 在電氣自動化控制中運用變頻調(diào)速技術(shù)的重要性

2.1 促進(jìn)變頻調(diào)速技術(shù)的普及

在實現(xiàn)電氣自動化控制的過程中運用變頻調(diào)速技術(shù)，不僅能有效提高電氣領(lǐng)域的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，還能推動變頻調(diào)速技術(shù)自身的普及和發(fā)展。在這個過程中主要通過轉(zhuǎn)變電源頻率來進(jìn)行對電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整和管理，以此來保證電氣自動化控制的有效性。同時，變頻器自身在使用的過程中還能推進(jìn)節(jié)能工作的開展，因為運用變頻器能起到良好的節(jié)能目的。因此在進(jìn)行電氣自動化控制的過程中要注重積極運用變頻調(diào)速技術(shù)，在這個過程中要注重充分運用電機(jī)、電源和電路，同時在開展工作的過程中要注重加強(qiáng)對電機(jī)的實時監(jiān)督和控制管理，其中關(guān)鍵在于對電機(jī)自身運行情況的監(jiān)督和管理，同時要注重在結(jié)合電流大小的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對變頻器的管理和調(diào)整，從而在提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時實現(xiàn)節(jié)能的主要目的。

2.2 提高電氣自動化技術(shù)運用的效率

現(xiàn)階段，電氣自動化技術(shù)的運用領(lǐng)域不斷拓展，其中最為關(guān)鍵的在于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的運用，電氣自動化控制技術(shù)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域運用的過程中會綜合運用到機(jī)、電、計算機(jī)等技術(shù)，在這個過程中能實現(xiàn)各個學(xué)科之間的融合和交流，因此其在電氣自動化發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的地位和作用。在實現(xiàn)電氣自動化控制的過程中運用變頻調(diào)速技術(shù)，能實現(xiàn)對電氣自動化設(shè)計運用情況的實時監(jiān)督和調(diào)節(jié)。變頻器在使用的過程中主要在實現(xiàn)異步電動機(jī)減速和停機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，通過這種方式來減少電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到電動機(jī)減速的標(biāo)準(zhǔn)。在電氣自動化控制的過程中運用變頻調(diào)速控制技術(shù)的另一主要優(yōu)勢在于，其在運用的過程中能充分發(fā)揮自身的調(diào)節(jié)功能，以此來實現(xiàn)對異步電動機(jī)的管理和控制。

3 變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中運用的現(xiàn)狀

3.1 運用案例

變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的運用十分廣泛，其中一個主要運用在于數(shù)控機(jī)床中的運用。在這個領(lǐng)域中運用變頻調(diào)速技術(shù)能有效實現(xiàn)節(jié)能的主要目的，變頻調(diào)控技術(shù)在運用的過程中能實現(xiàn)對傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的改進(jìn)和優(yōu)化，從而減少生產(chǎn)過程中的電能消耗，提高電力資源利用的有效性。運用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床的改進(jìn)和更新，需要相關(guān)技術(shù)人員在開展工作的過程中積極運用工頻運行的主要方法，但是這種方法在使用的過程中仍然存在一定的缺陷和不完善的地方，例如在使用的過程中存在齒輪主軸速度可供選擇范圍過大的問題，從而導(dǎo)致在運用這項技術(shù)的過程中無法保證技術(shù)運用的絕對精準(zhǔn)性。此外，工頻運行的主要方法在運用的過程中也無法保證運行的穩(wěn)定性和安全性，因此在使用的過程中在對于設(shè)備進(jìn)行定期檢查和維修方面的成本投入較大，不利于企業(yè)自身獲取經(jīng)濟(jì)效益。因此在使用的過程中相關(guān)技術(shù)人員開始選擇運用變頻調(diào)速技術(shù)，以此來對工頻運行方法運用過程中存在的突出問題進(jìn)行改進(jìn)和修改，以此來提高技術(shù)運用的有效性，有效降低在技術(shù)運用過程中不必要的成本投入，以此來不斷降低生產(chǎn)過程中的能耗，從而降低成本投入，有利于企業(yè)獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)自身的健康穩(wěn)定運營。

3.2 運用效果

上述主要提到，運用變頻調(diào)速技術(shù)能有效彌補在運用工頻技術(shù)過程中存在的缺點和不足，從而提高電氣領(lǐng)域的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時能實現(xiàn)節(jié)能的主要目的，提高生產(chǎn)過程中能源的利用效率，減少企業(yè)在生產(chǎn)過程中不必要的成本投入，從而提高企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。在這個過程中要明確變頻調(diào)速技術(shù)運用的主要方面，即在數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)和功能等方面的運用，由于技術(shù)自身在使用的過程中能結(jié)合電氣化控制自身的實際情況進(jìn)行改進(jìn)和更新，以此促進(jìn)了變頻調(diào)速技術(shù)自身的普及和發(fā)展，其在運用的過程中也實現(xiàn)了技術(shù)的優(yōu)化，因此其在運用到數(shù)控機(jī)床的過程中能有效提高數(shù)控機(jī)床運用的效率和質(zhì)量，從而不斷降低生產(chǎn)過程中的機(jī)械耗損程度。此外，在運用變頻調(diào)速技術(shù)的過程中還能有效提高數(shù)控技術(shù)的使用范圍，同時不斷提高數(shù)控機(jī)床自身在加工過程中的加工效率和質(zhì)量，以此來提高企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量，從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，能促進(jìn)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

4 變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的具體運用

4.1 深度指示器的運用

運用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)對電氣自動化設(shè)備的實時監(jiān)控，從而實現(xiàn)對電機(jī)的保護(hù)，主要內(nèi)容涉及到對電機(jī)運行情況的實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)，在這個過程中所運用到的核心保護(hù)裝置在于深度指示器。深度指示器自身的工作效率和質(zhì)量關(guān)系著其他保護(hù)器的使用有效性，因此在運用深度指示器的過程中要注重對其的日常監(jiān)測和維修。例如在運用深度指示器實現(xiàn)對電機(jī)運行情況實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測和管理的過程中要做好對指示器功能失效的保障工作，以此來提高深度指示器運用的安全性和穩(wěn)定性。首先在運用深度指示器的過程中要對編碼器所傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和核算，在此基礎(chǔ)上運用比較的方式來明確電機(jī)前后脈沖的相關(guān)數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)的變化情況，在這個過程中要注重對數(shù)據(jù)的分析，如果在收集數(shù)據(jù)進(jìn)行整理之后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)自身沒有出現(xiàn)明顯的改變，則說明深對指示器自身已經(jīng)出現(xiàn)了故障而不能正常使用，以此需要對深度指示器進(jìn)行檢修和更換，在這個過程中首先需要完成的工作在于對深度指示器的評估，通過評估來明確深度指示器自身是否還具備爬行階段，從而采取具體的方式來進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

4.2 等速段超速的運用

其次是等速段超速的運用。對于電氣自動化設(shè)施自身，要注重對其運行速率的監(jiān)測，其中監(jiān)測的核心在于速斷超速保護(hù)。如果在監(jiān)測的過程中通過所得數(shù)據(jù)的反饋發(fā)現(xiàn)運行的效率高出了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，則要注重及時切換安全回路，從而采取相應(yīng)的防護(hù)措施來保證設(shè)備的正常運用。為保證等速段實施保護(hù)的有效性，需要從兩方面入手。其一在于如果電機(jī)自身運行的效率已經(jīng)超出了額定的標(biāo)準(zhǔn)，則需要及時發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信號來提醒相關(guān)的工作人員，在這個基礎(chǔ)上需要工作人員及時開啟相應(yīng)的保護(hù)裝置。通過這一系列的操作能保證電機(jī)運行效率逐漸恢復(fù)正常狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)電機(jī)運行速率重歸正常則可以接觸報警信號，以此來保證生產(chǎn)工作順利推進(jìn)。

4.3 減速段超速的運用

作為電機(jī)運行中的核心環(huán)節(jié)，在運用變頻調(diào)速技術(shù)的過程中要注重積極實施對減速段的維護(hù)和保護(hù)，以此來實現(xiàn)對電機(jī)運行效率的監(jiān)督和控制，從而有效降低安全事故發(fā)生的可能性。在這個過程中可以積極運用對比的方式來明確電機(jī)的運行效率。如果在這個過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行處于異常的狀況，則需要電氣自動化控制系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的預(yù)警信號來通知工作人員，在這個過程中要求相關(guān)工作人員開展相應(yīng)的維修工作，在維修工作結(jié)束之后要監(jiān)測設(shè)備是否恢復(fù)到了正常的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行重歸正常則可以解除預(yù)警信號繼續(xù)開展之后的工作。