電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用

孔祥龍　黃祥　韓廣凌

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展諸多先進(jìn)技術(shù)工藝被應(yīng)用在各行各業(yè)，變頻調(diào)速技術(shù)便是其中之一，在工業(yè)生產(chǎn)制造行業(yè)中，電氣自動(dòng)化一直是建設(shè)發(fā)展的重點(diǎn)，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用為生產(chǎn)模式帶來了革新。為此，本文就電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用展開探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣;自動(dòng)化;變頻調(diào)速;技術(shù)

1變頻調(diào)速技術(shù)原理及其特點(diǎn)

1.1變頻調(diào)速技術(shù)原理

變頻調(diào)速技術(shù)早在幾十年前被提出，主要為了解決交流電機(jī)輸入頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系，通過調(diào)整電源的輸出頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。隨著技術(shù)原理和實(shí)踐應(yīng)用的不斷升級(jí)和完善，變頻調(diào)速的效果和性能也得到了快速發(fā)展，調(diào)速能力與調(diào)速效果同步提高。在變頻理論出現(xiàn)后工業(yè)領(lǐng)域便對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行了更為深入的研究，直至今日對(duì)于變頻調(diào)速技術(shù)的研究依然沒有停下，控制效果依然處在發(fā)展過程中，這也為工業(yè)生產(chǎn)制造的電氣自動(dòng)化應(yīng)用提供了可靠穩(wěn)定的保證。

1.2變頻調(diào)速技術(shù)特點(diǎn)

變頻調(diào)速技術(shù)是依靠電源輸入頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速呈正比關(guān)系來確保對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的，變頻調(diào)速技術(shù)可以與其他科學(xué)技術(shù)或信息技術(shù)相互結(jié)合，提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作率和便捷性。變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)也是源于其自身工作原理。

（1）變頻調(diào)速技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)頻率的控制中具有較大的區(qū)間范圍，能夠滿足絕大多數(shù)電動(dòng)機(jī)功率的要求，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。（2）變頻調(diào)速技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制相互融合，進(jìn)一步優(yōu)化了調(diào)速效果，可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作情況實(shí)現(xiàn)即時(shí)控制操作，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)工作效率的最大化應(yīng)用。（3）變頻調(diào)速技術(shù)的運(yùn)用較為簡(jiǎn)單，只需補(bǔ)充功率因數(shù)便能實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)節(jié)的效果，具有顯著的效能。

2電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用價(jià)值

（1）持續(xù)推動(dòng)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，幫助電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，在現(xiàn)代化發(fā)展過程中工業(yè)技術(shù)也在更新?lián)Q代，電氣自動(dòng)化技術(shù)正處于快速發(fā)展時(shí)期，是企業(yè)提高自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，滿足社會(huì)供需的必要技術(shù)。從電氣自動(dòng)化控制本身來看，其涉及計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息等技術(shù)內(nèi)容，關(guān)聯(lián)因素較多，尤其是在例如大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制中，有效推動(dòng)了電氣自動(dòng)化設(shè)備設(shè)施與高新技術(shù)的結(jié)合，在自動(dòng)化快速發(fā)展過程中鞏固了機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量控制。

（2）顯著降低了資源和成本投入，這也是變頻調(diào)速技術(shù)在企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益中最為直觀的體現(xiàn)，電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)不僅提升了生產(chǎn)制造期間的可靠性，而且頻率調(diào)節(jié)增強(qiáng)了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作效率，確保生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的共同提高。變頻調(diào)速技術(shù)也能通過發(fā)揮其控制精準(zhǔn)性的特點(diǎn)，檢測(cè)和調(diào)控電機(jī)功率運(yùn)作范圍，進(jìn)一步合理縮減能源消耗，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

（3）強(qiáng)化了工作效率。電氣自動(dòng)化控制需要多個(gè)系統(tǒng)或設(shè)備協(xié)同運(yùn)作，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過程后，必然會(huì)出現(xiàn)電力損耗情況。在變頻調(diào)速技術(shù)的加持下，可以對(duì)電流實(shí)現(xiàn)科學(xué)配置，在正常狀態(tài)下對(duì)系統(tǒng)用電進(jìn)行分配，可以讓系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)間延長(zhǎng)，同時(shí)運(yùn)作效果不會(huì)發(fā)生改變。這就能強(qiáng)化自動(dòng)化運(yùn)作的效率，減少不必要的損失，增強(qiáng)電氣自動(dòng)化的運(yùn)行質(zhì)量。

3電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用

3.1優(yōu)化保護(hù)裝置

保護(hù)裝置是機(jī)械設(shè)備和電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，是保障相關(guān)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，如果出現(xiàn)故障就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備檢測(cè)不到危險(xiǎn)信號(hào)，如果設(shè)備發(fā)生問題就會(huì)造成嚴(yán)重的問題，影響整個(gè)自動(dòng)化流程的運(yùn)行。為了提高保護(hù)裝置的運(yùn)行質(zhì)量，通過變頻調(diào)速技術(shù)來替代原有的保護(hù)方法，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)來記錄機(jī)械設(shè)備或電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的脈沖信號(hào)或電流信號(hào)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式來了解保護(hù)裝置是否處在正常運(yùn)行的狀態(tài)。如果信號(hào)發(fā)出后保護(hù)裝置沒有給出反饋，就說明保護(hù)裝置出現(xiàn)問題，要針對(duì)保護(hù)裝置的情況進(jìn)行檢測(cè)，處理相關(guān)問題，使保護(hù)裝置正常運(yùn)行。變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于保護(hù)裝置能夠?yàn)樵O(shè)備的正常運(yùn)行加上一道保證，也能為維修人員提供相關(guān)數(shù)據(jù)支撐，降低故障問題的發(fā)生概率。

3.2控制等速區(qū)間

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在等速區(qū)間，使用變頻調(diào)速技術(shù)后可以憑借信息系統(tǒng)控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)設(shè)備工作時(shí)，變頻調(diào)速技術(shù)會(huì)根據(jù)電機(jī)運(yùn)行功率發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，例如在電機(jī)出現(xiàn)超速或過載運(yùn)行時(shí)就會(huì)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，信息系統(tǒng)便會(huì)相對(duì)應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)控制。變頻調(diào)速系統(tǒng)也會(huì)采取措施降低電機(jī)運(yùn)行速度，對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行調(diào)整降低到安全范圍內(nèi)。通常情況，在等速區(qū)間的設(shè)備電機(jī)的工作速度應(yīng)當(dāng)為設(shè)定值的15%，如果速率超過該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，就需要變頻調(diào)速系統(tǒng)降低其運(yùn)行速度，來保障等速區(qū)間的穩(wěn)定性。維修人員需要關(guān)注運(yùn)行期間的系統(tǒng)參數(shù)變化，通過設(shè)置合理的數(shù)值來保障變頻調(diào)速的有效性。

3.3優(yōu)化減速區(qū)域

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的減速區(qū)段也是變頻調(diào)速技術(shù)可以應(yīng)用的環(huán)節(jié)，變頻調(diào)速技術(shù)不僅可以適用于等速區(qū)間的超速控制保護(hù)，也可以在減速區(qū)間實(shí)現(xiàn)低速控制保護(hù)。這是因?yàn)楫?dāng)設(shè)備減速至臨界點(diǎn)時(shí)難以發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和功能，反而會(huì)浪費(fèi)資源。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)就會(huì)在變頻器的引導(dǎo)向?qū)刂票Ｗo(hù)進(jìn)行管理，使系統(tǒng)處于良性運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。而且變頻調(diào)速技術(shù)也可以用于監(jiān)控減速區(qū)域各項(xiàng)速度的變化情況，若在某時(shí)段設(shè)備未能達(dá)到減速要求，自動(dòng)化系統(tǒng)也會(huì)從數(shù)據(jù)中快速分析，調(diào)整設(shè)備在該區(qū)段的運(yùn)行態(tài)勢(shì)，并反饋個(gè)技術(shù)人員，使技術(shù)人員優(yōu)化設(shè)定的數(shù)值，從而在提高設(shè)備運(yùn)行效率的同時(shí)，也能保障自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，有效對(duì)系統(tǒng)減速進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4結(jié)束語

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)為其在設(shè)備運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性上提供了重要的保障，促進(jìn)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)節(jié)約人力、物力和財(cái)力。降低在各區(qū)段系統(tǒng)發(fā)生故障問題的概率，提高了自動(dòng)化生產(chǎn)制造的效率和質(zhì)量，促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，加強(qiáng)電氣自動(dòng)化與變頻調(diào)速技術(shù)的融合，將進(jìn)一步推動(dòng)電氣自動(dòng)化控制的進(jìn)步發(fā)展。

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