变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的应用探析

张忠　张园园　王斌生

摘要：近年来，我国的工业化进程發展迅速，工业电气自动化控制也有了很大进展。将变频调速技术适用于工业电气自动化控制，可大幅缩减产品生产成本，创造更高经济效益，并改善整体工作效率，为企业发展节约资源。此次研究先对变频调速技术进行了阐述，而后分析了变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用价值，并对其实践应用进行了探讨。

关键词：变频调速技术;工业电气;自动化控制;应用

引言

我国工业领域已经进入到发展的重要阶段，在信息化时代下为了实现行业改革的深入开展，制定了电气自动化控制的目标。为了实现这一目标，变频调速技术得到应用，一方面能够提高电气控制水平，减少电气控制期间能源的消耗，另一方面则可以带动社会经济发展。但是目前变频调速技术的运用还存在一些不足，需要在实践中总结经验。

1变频调速技术的原理

变频调速技术的应用原理主要依赖以下三个方面：比较器、脉冲优化选择器以及自适应电机模型。其中比较器的功能主要是每隔20秒将对转矩与磁通的功能数值和正常工作状态下的数值进行一次比较，以对比得来的结果为检测依据，判断设备调节器的输出或者磁场是否发生转变，进而控制整个电气设备的变频调速。而脉冲优化选择器则是将电机的工作范围作为判断工作信号是否适合的基础，同时缓冲工作状态中的脉冲信号，确保不同范围的功能模块正常运行，最后，对电动机在正常工作情况下的电压和电流分别进行控制的是自适应电机模型，通过正确的识别电机工作的性质，达到有效控制电机转速的目的。

2变频调速技术特点

变频调速技术以交流电动技术为依托，对直流电动机应用缺陷进行弥补。因变频调速控制系统结构简单，设置过程简便、安全，灵活运用变频技术，有助于增强电气设备强度，使之更加可靠、耐用，提高数据动态频率。这一技术背景下，选择交—直—交系统控制装置或者交—交系统控制装置均可。节约电能的同时，还能够使该系统工作效率得到明显提高。

3变频调速技术在工业电气自动化控制中的实践应用

3.1深度指示器保护失效

工业电气自动化控制的有关设备是生产效率与有效性的重要前提，只有保证设备性能，才能够实现有效运行。为此，有关人员需要加强对工业设备保护的重视，定期做好设备的维护工作。一般在工业电气自动化控制设备设施保护期间，首先要整理、分析设备运行时的诸多参数，保证其合理设置。对于工业电气生产设备，深度指示器是其中应用比较常见的设备，若深度指示器在运行期间出现故障，便会对其他保护装置的正常运行造成影响，限制其保护作用的发挥。为了将这一问题及时解决，需要从深度指示器开发、设计两个环节入手，增设失效保护装置，如此一来便可以确保深度指示器有效运行。那么在安装失效保护装置的过程中，便会运用到变频调速技术，当电机处于正常运行状态下，采集编码器获得的所有脉冲数信号，并且将其整理。分析数据之后，如果没有发现任何变化，证明深度指示器运行状态不正常，对于保护效力的发挥非常不利。若确定深度指示器不能继续发挥保护效用，工作人员便要对与之有关的设备进行检查，确定其是否已经进入到爬行区当中。如果确定处于爬行区，这时深度指示器会传递信号，随后做好后续的一些处理;若确定其没有进入爬行区，这时相关设备会紧急制动，并发出预警，及时通知相关人员进行处理。

3.2等速区间超速控制保护

电机拉动设备的运用较为频繁，位于等速区间运转，应基于变频调速技术加以保护。它的优势即可以针对电机拉动设备超载、超速等现象进行预警，监控机械设备可否对提升设备运行速度加以控制。一般而言，电机拉动设备工作速率往往不超过设备运行的15%，如果在此数值以上，变频系统设备运行速度将有所下降，将系统安全回路进行隔开，基于紧急制动设备控制设备运行速度，并对设备超载现象作出预警，并对设备运行速度有效控制，让其不超过10%，经由此对区间超速以及超载情况加以控制。

3.3减速区段低速控制保护

在变频调速技术应用过程中，减速区间控制也非常关键，能够使设备稳定控制得到明显提升。倘若系统减速至设备限定位置，需要立刻采取相关控制保护措施。同步使用变频设备和PLC设备，将二者结合起来，对速度实施监控，完成取样工作。还要多次核对数据值、安全设定值这两项指标，确保在减速区段系统不会出现问题、漏洞。倘若速度超出这个范围，向系统中心发出安全警告，继而对设备运行过程进行实时控制，确保达到良好的系统减速控制调节效果。

3.4适应电机模型单元

就变频调速对电机的自动化适应而言，也被叫作自适应电机模型单元。实践运用时，此模型单元可以针对电机实时输入电流、电压有效检测，基于获知的数值对电机设备参数予以明确。此类参数的获知在之后的转矩控制中具备显著效用。一般而言，变频调速器可以和其控制的电机直接接触，以此达成转矩控制的目的。并且，还能经由工业电机运行期间的精度选择与之对应的控制举措，且基于实情进行转速调节。

3.5变频器节能应用

工业生产最为核心的目标在于实现经济与社会利益最大化，通过工业自动化生产为社会发展提供源源不断的动力。然而，工业生产期间经常会出现一些问题，限制工业生产目标的实现。其中最为严峻的问题，便是生产期间投入高、收入低。鉴于此，为了减少工业生产期间花费的成本与能源，通过电气自动化控制实现节能减排的目标，必须要应用变频调速技术。一般来说，变频器是可以保证生产车间的高效运行、安全生产，使用变频调速技术，可以最大程度提高变频器、电机的运行稳定性。除此之外，变频器、电动机运行期间所承受的电压负荷比较高，若为了保证变频器变频调速始终处于正常的范围内，发挥出其最大的效用，要利用变频调速技术合理分析电路配置，获得最佳的电动机运行效果。另外，电气自动化控制当中所涉及到的功能、系统编程必须要保持一致，只有如此才能够真正提升工业电气自动化控制效率以及质量。

结束语

综上所述，工业电气是推动我国经济发展的重要组成因素，它能提高工业电气企业生产工作效率的同时，还能减少企业成本。自动化控制中的变频调速技术不仅能帮助企业在进行工业生产相关工作时提高安全高效性，确保操作稳定性，还可以降低能耗与污染，节省人力物力财力等各方面的成本，从一定程度上承担工业电气行业企业需要承担的社会责任。工业电气使用的电动机在进行工业生产的过程中，由于正反向工作频繁地、长时间地切换，极易导致电动机处在超负荷状态中。而变频调速技术可确保工业电气电动机系统安全稳定的运行。因此，自动化控制中变频调速技术对于工业电气发展具有重大意义。

参考文献

[1]宋松伟.工业电气自动化控制中变频调速技术的实践运用[J].建筑工程技术与设计，2018，（25）：3463.

[2]谢俊江.变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，（25）：3445.

[3]苏月飞.变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的应用[J].建材发展导向（下），2018，16（5）：352.

[4]陈宝怡，赵伟杰.基于变频调速技术的循环流化床锅炉引风机节能改造[J].科学技术与工程，2018，18（36）：199-204.

[5]闫洪猛.变频调速技术在大型船舶起重机械中的应用[J].舰船科学技术，2018，40（24）：199-201.