淺析變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用

李越 李建英

摘要：由于科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在我國的工業(yè)生產(chǎn)中，需要應(yīng)用新的節(jié)能技術(shù)，以減少我國的環(huán)境污染和能源短缺。當(dāng)前，節(jié)能降耗已成為我國各行業(yè)高度重視的問題。自動(dòng)化設(shè)備集成可有效提高工業(yè)生產(chǎn)效率。變頻技術(shù)具有調(diào)頻強(qiáng)、節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)的合理使用完全可以滿足工業(yè)電氣自動(dòng)化的需要。實(shí)踐證明，該技術(shù)的應(yīng)用取得了較好的應(yīng)用效果。生產(chǎn)節(jié)約了大量能源，也保證了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。本文主要分析了變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速;工業(yè)電器自動(dòng)化;控制運(yùn)用

1.闡述變頻調(diào)速技術(shù)

變頻控制技術(shù)的應(yīng)用原理是通過電源輸入頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比來實(shí)現(xiàn)的。在控制電機(jī)時(shí)，如果要改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以改變電源的輸出頻率。逆變器主要是根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)的。這項(xiàng)技術(shù)最早出現(xiàn)在?20?世紀(jì)末。國外學(xué)者提出的控制理論利用該理論有效解決了交流電機(jī)的耦合問題。此外，根據(jù)直流條件下的調(diào)速原理，矢量變換的完成，顯著提高了交流調(diào)速能力。該理論提出后，相關(guān)學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。國外學(xué)者在研究電壓逆變器時(shí)，開發(fā)了定子磁鏈和轉(zhuǎn)子磁鏈的角度控制，可以有效控制兩鏈之間的角度。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的直接控制。目前，變頻調(diào)速技術(shù)的研究現(xiàn)狀，該技術(shù)的控制效果高于直流調(diào)速，其可靠性逐漸提高。該技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制等諸多領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。因此，許多領(lǐng)域的直流調(diào)速技術(shù)正在慢慢被變頻調(diào)速所取代。深入研究變頻調(diào)速技術(shù)，可以使變頻調(diào)速技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中更加安全。有效性已成為未來電氣自動(dòng)化發(fā)展的主要趨勢(shì)。

變頻調(diào)速技術(shù)不僅成本低，而且生產(chǎn)效率高。由于一直在優(yōu)化和創(chuàng)新，目前變頻器的部件都是通過高效的構(gòu)建技術(shù)制造的，新興技術(shù)的融合將滿足許多工業(yè)領(lǐng)域的需求。由于變頻器的出現(xiàn)，使其在生產(chǎn)上取得了普遍的優(yōu)勢(shì)，避免了在不同領(lǐng)域和地區(qū)使用不同變頻設(shè)備的復(fù)雜問題，同時(shí)提高了變頻調(diào)速技術(shù)的普及。目前，市場(chǎng)上最常見的變頻器仍在不斷創(chuàng)新和優(yōu)化。以單機(jī)型為例，它實(shí)際上可以實(shí)現(xiàn)逆變單元和整理單元的一體化放置，從而提高設(shè)備應(yīng)用的便利性，從而在電氣自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用控制。

2.在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的重要性

由于電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效率的提高，已成為我國工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣泛，出現(xiàn)最頻繁的是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機(jī)電技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。在我國工業(yè)的發(fā)展中，這項(xiàng)技術(shù)將涉及到很多領(lǐng)域，在高科技領(lǐng)域有著不可或缺的地位。由于電力自動(dòng)化控制的目標(biāo)是保證電氣設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行，這就要求工業(yè)電氣自動(dòng)化需要與變頻調(diào)速技術(shù)有效結(jié)合，同時(shí)在使用變頻技術(shù)的過程中，完成電氣自動(dòng)化節(jié)能，還應(yīng)以實(shí)際運(yùn)行為準(zhǔn)?？筛鶕?jù)情況，進(jìn)行相應(yīng)變頻工況技術(shù)的利用和研發(fā)，提高電氣自動(dòng)化控制效率，全面發(fā)展工業(yè)電氣自動(dòng)化，奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國工業(yè)生產(chǎn)效率的提高。變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中起著舉足輕重的作用。是保證電氣自動(dòng)化水平和效率的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

3.在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用研究

3.1?應(yīng)用自適應(yīng)電機(jī)模型模塊

自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型在變頻中占據(jù)的地位是十分重要的，此模塊在工業(yè)生產(chǎn)中利用的比較廣泛，其主要功能是對(duì)電機(jī)的輸入電壓與輸入電流展開檢測(cè)，確保電機(jī)參數(shù)能夠符合電源輸出的實(shí)質(zhì)性需求。只有保障基本要求滿足以后，才會(huì)使電機(jī)的控制效果真正的發(fā)揮出。另外，電機(jī)在轉(zhuǎn)矩時(shí)，可以采用自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型來對(duì)其展開直接控制，此模塊在展開控制轉(zhuǎn)矩工作的同時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速功能的控制。常規(guī)情況下，在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)，在對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制時(shí)，需要將變頻調(diào)速技術(shù)的精確度控制在0.5%以上，若是精度高出0.5%時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的有效控制，應(yīng)該利用閉環(huán)反饋的回路來實(shí)現(xiàn)對(duì)其展開的反饋控制，以此來保證電機(jī)的轉(zhuǎn)速得以有效控制。

3.2?應(yīng)用脈沖優(yōu)化選擇器

在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需要選用適合且最佳的控制芯片，當(dāng)基本工作完成以后，需要對(duì)其布設(shè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)源，然后對(duì)電路模塊展開編寫工作，從而實(shí)現(xiàn)其性能的目的，主要包含了星座映射、緩沖模塊、插入循環(huán)前綴、數(shù)模轉(zhuǎn)換以及FFT功能。不同的模塊自然是存在不同的性能，當(dāng)信號(hào)源展開仿真試驗(yàn)時(shí)，務(wù)必要完成以上基礎(chǔ)工作才能去完成信號(hào)源，在展開實(shí)際工作之前皆需要展開仿真試驗(yàn)工作，進(jìn)行試驗(yàn)的主要目的是為了確保上述工作的穩(wěn)固性與可靠性。因?yàn)檎麟娐吩趯?shí)際應(yīng)用中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)短路的問題，為了防范此現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，需要采用對(duì)應(yīng)的規(guī)避手段，來避免在電路中浪涌電流，當(dāng)上述工作實(shí)現(xiàn)之后，便可以保障電路整體能夠可靠運(yùn)行，并且穩(wěn)固且安全。

3.3?加大對(duì)轉(zhuǎn)矩與磁通比較器的研究力度

磁通比較器與轉(zhuǎn)矩比較器存在的主要目的是將參考信號(hào)同反饋信號(hào)展開周期性比較，并且在此以后需要利用滯環(huán)調(diào)節(jié)器將磁場(chǎng)狀態(tài)或是轉(zhuǎn)矩狀態(tài)輸出，在輸出的信號(hào)中能夠切實(shí)探究出轉(zhuǎn)矩的實(shí)際狀態(tài)與磁場(chǎng)的實(shí)際狀態(tài)，從而為后期利用哪種方式展開控制提供有效參考，進(jìn)而為電氣自動(dòng)化控制奠定基礎(chǔ)。

4.結(jié)語

綜上所述，由于我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，科技研究力度加大，在工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)了一種新的調(diào)速技術(shù)，即交流變頻技術(shù)。與直流變頻技術(shù)相比，它具有降低生產(chǎn)能耗的作用，還能保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)調(diào)速器時(shí)，要從實(shí)用的角度出發(fā)，根據(jù)所需的生產(chǎn)要求改進(jìn)功能。如有必要，必須進(jìn)行創(chuàng)新，使變頻器調(diào)速器工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用效率更高。工業(yè)化生產(chǎn)為企業(yè)在未來的發(fā)展中開辟新的高度提供了可行的基礎(chǔ)。

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