浅谈工业电气自动化控制中变频调速技术的应用

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　　摘 要：随着我国社会经济的不断发展和进步，工业电气自动化控制技术水平也在不断提高。由于人们物质需求变化对社会生产力的快速增长有直接的影响，因此，自动化控制技术中的变频调速技术随之产生，并被逐渐运用到各个生产领域中。变频调速技术在工业电气生产中不仅能够帮助企业节约资源，还能迅速提高生产效率，促使企业生产效益达到最优化状态，推动工业行业的发展。本文就变频调速技术的原理特点和对工业电气自动化控制的意义及应用方面进行研究分析，希望能为促进工业电气发展做出贡献。
　　关键词：工业电气;自动化控制;变频调速技术
　　随着我国工业电气自动化控制技术与社会实践生产发展的需求，变频调速技术被众多工业企业广泛应用，与此同时，不断发展的集成电路和微机控制技术，也在不断推动着交流变频调速技术的发展，并为其提供了良好的物质基础与技术条件，由于变频调速技术功率因数相对较高，因此，调速性能比也相对较好，在未来的发展前景良好。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的、长时间的切换，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。
　　1 变频调速技术的原理及特点
　　1.1 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況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。
　　1.2 变频调速技术的特点
　　交流电动是变频调速技术实施的主要特点，交流电动技术的使用可以直接弥补直流电动机在工业电气生产中的不足，由于变频调速控制系统结构设置安全简单，且电气设备在结合变频技术的使用后，不仅数据动态频率显示良好，而且工作强度也相对来说更为耐用。除此之外，变频调速技术还对电压工作模式做出了改变，确保电压在不足220V的情况下，依然保持正常运行的状态，为工业电气企业节省电能资源的同时，有效的提高生产效率。
　　2 工业电气自动化控制中变频调速技术的具体应用
　　2.1 矿井指示器保护中的应用
　　矿井下的电气提升设备在正常情况下，为确保工作状态的稳定需要采用多重保护机制。电气提升设备的深度指示器功能对于系统的正常工作至关重要，在电气提升设备运行过程中，一旦发生功能失效的情况，会直接影响整个设备系统的稳定运行，致使设备无法正常工作。而变频调速设备可以对深度指示器起到检测的作用，相关操作人员首先将电机开启到工作状态中，与此同时，做好周期内编码脉冲的叠加处理工作，然后记录并比较编码器与比较器的脉冲数值，最后根据比较结果来判断整个电气提升设备是否处在正常运行的工作状态中，如果前后数据没有发生改变，那么深度指示器就存在出现异常的情况，从而导致为设备留下隐患的可能。
　　2.2 等速区间的超速控制保护
　　电机拉动设备一般情况下是在等速区间运行，且被工业电气企业广泛应用。变频调速技术的使用则可以有效地对设备系统的异常情况包括过载和超速等现象进行预警通报。作为提升设备运行速度的监控依据，其正常工作速率应当确保不高于系统运行既定速率的百分之十五，如果速率显示超过既定速率，那么变频调速系统的运行速度会直线缓慢，并且隔开设备的安全回路架构，与此同时，采用紧急制动设备，以此来达到减少系统设备运行速度、进行预警控制的目的。工业电气企业相关操作人员为了有效的控制系统设备运行时区间的超速或者过载行为，应在注意控制电机拉动设备运行过程中时刻注意速率的大小，为此，可将调速控制保护分成两个步骤，首先，速度不能超过设备既定速率的10%;其次，在电机拉动设备正常运行的情况下，确保系统整体工作处于正常状态，保持系统稳定性。
　　2.3 减速区段的低速保护
　　对减速区间的控制技术也是变频调速技术良好运用不可忽视的组成部分。提升设备控制稳定性能的关键内容包括了对提减速区间的控制，在设备运行过程中，一旦系统出现减速，且到达了设备限定的标准，那么设备运行系统就需要进行变频调速控制保护，相关操作人员应当在采用变频设备的同时，结合PLC 设备进行监控速度取样，反复对比所得数值和安全设定值，以此来确定系统在减速区段是否存在异常情况，如果速度发生超越现象，设备将自动对系统中心发表安全警告，进而达到实时控制设备安全运行的目的，有效控制并对系统减速进行调节。
　　3 结语
　　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：
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