工业电气自动化控制中变频调速技术的应用探讨

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　　摘要：随着我国经济的快速发展，各行各业都在发生着显著的变化，工业也是如此，它通过一系列的改革，也得到了很大的发展，主要体现在生产效率的不断提高以及先进技术的不断引进。工业是我国经济支柱性产业之一，能够在很大程度上促进我国的经济水平提升和社会的稳定发展，因此必须对工业领域的发展给予高度的重视。近些年来，随着国家和社会对环保问题的不断重视，工业也开始朝着提高工作效率、降低能源消耗以及实现经济利益的同时兼顾环境问题的方向发展，这就为变频调速技术的应用提供了契机。
　　关键词：工业;电气自动化;控制;变频调速技术
　　随着科技水平的不断提高，电气自动化已经被广泛应用到各个行业。在传统的工业领域的电气控制系统的应用中，不仅仅要投入大量的人力和物力资源，工作程序也十分繁琐，同时也会对周围的环境造成很大的污染和影响。近些年来，随着国家对此问题的重视，加大了科研投入，同时半导体得到了很大程度上的发展，这一系列因素为变频调速技术的产生提供了契机，同时也在慢慢的被推崇和广泛使用。不论是家用电器，比如像空调中的变频调速技术还是大的工业项目的生产，使得变频调速技术发展到了一个全新的阶段。本篇文章就围绕工业电气自动化中的变频调速技术展开，对变频调速技术的概念及重要意义、目前在工业电气自动化运用中存在的问题以及如何更好的在工业电气自动化的工作中更好的运用变频调速技术三方面展开分析和论述。
　　1变频调速技术的概念和重要作用
　　1.1变频调速技术的概念
　　从概念上来讲，变频调速技术通过对电源的输出频率进行相应的调整，以达到改变电机转速的目的，从而实现机器的自动变频调速。具体来说，电机的转速和电源的输出频率是有一定的关系的，它们是成正相关的关系，变频调速技术正是利用了这个原理发明出来的。这项技术的产生之间是20世纪末期，由一位外国的物理学家提出来的，最初只是为了解决电机中经常出现的耦合问题，但随着科技的不断进步，它逐渐被运用到各个领域。和原来的技术相比，它不仅价格低廉、性价比高，还能节约能源，同时不对周围的环境造成威胁，得到了社会和各行业的充分肯定和推崇。
　　1.2变频调速技术的重要价值
　　众所周知，比起传统的技术，自动化技术能够在很大程度上提高实际工作中的工作效率。而变频调速技术的引用，不仅没有使这个优势弱化，反而实现了变频调速技术与自动化的结合，起到了相互促进的作用，即变频调速技术使工作领域内进行电气生产的自动化水平更加高，而且二者共同作用，使工作效率又进一步得到提升。除此之外，工业作为国民经济支柱产业之一，它在制造了巨大经济财富的同时也消耗了很多的能源，而且电气系统的运行又是一项非常复杂且艰巨的工作，会受到很多因素的影响。变频调速技术的应用可以在很大程度上保障电气系统运行的稳定性，在运行过程中，减少对电气设备的破坏，为企业节约一定的维修与保养的费用，促进工业企业的又好又快发展。
　　2目前变频调速技术在工业电气自动化的应用中存在的问题
　　2.1成本过高
　　根据价值规律可以得知，一个商品的价格是与制作它的必要劳动时间成正比的。具体来说，变频调速技术的产生，是我们国家投入大量经济成本和科研力量研究出来的，这么高的投入，自然成本也比较高。
　　举个例子来说，像变频调速技术中涉及到的功率方面的器件，像IGBT模块的使用，IGBT是Isulated Gate Bipolar Transistor的縮写，它指的是绝缘栅双极型晶体管，是由BJT和MOS共同组成的复合型半导体器件，具有高输入阻抗和低导通压降两个优点，但是这个模块的成本比较高，同时它的耐压性能也不够好，具体表现为在10KV等级的高压下，它没有办法进行正常工作。如果想要通过它进行工作，需要利用相关的变压系统，先通过对电源电压的调节，使之电压下降，再进行调频工作，最后再把电压升上去。一方面，这个工作的进行会使整个工作程序变得繁琐和复杂，同时对工作人员的专业要求也比较高，另一方面这一系列工作的落实，在很大程度上加大了工业企业对人力和物力资源的使用，同时还要投入大量的经济成本，使得许多工业企业因为价格问题没有办法进行变频调速技术的引用。
　　2.2产生谐波
　　谐波污染是众多对电网造成危害的污染之一，通常情况下相关的工作人员都会用电磁隔离设备对此污染进行隔离，以减小它对电网的伤害。但是变频调速技术由于它的特殊性，在工作的时候，变频设备的一端才采用的是普通移相整流技术，这种技术的应用使得变频调速技术在处于低频的状况下，会出现一定程度的波形畸变，而这种波形畸变会在很大程度上产生谐波污染，如果再没有隔离设备进行阻挡，将对电网产生很大的破坏。
　　随着科技的不断发展，相关的工作人员也逐渐意识到了这个问题，可是对现有的技术进行改进，有些厂家开始在变频设备内进行仪器的设置，像输入滤波器和输出滤波器的设置，产生了一定的成效，能够在很大程度上避免谐波产生的危害。
　　3如何在工业电气自动化的工作中更好的应用变频调速技术
　　3.1V-F控制技术的应用
　　V-F控制技术指的是在保证输出电压和控制频率成正相关的基础上，对电机的磁通量进行控制，是它保持在一个不变的数值上，防止因为磁场不足造成弱磁场的现象，也要避免磁饱和问题的发生。它的原理是对通过对压控振荡器进行控制和使用。压控振荡器属于一种震荡频率的电路，如果它的电压发生了变化，那么它的电容也会随着发生改变，相对应的，振荡频率也会与原来的有差异，从而对电机的转速进行控制，实现变频或者调速的目的。
　　3.2数字控制技术的使用
　　随着科技水平的不断提高，信息化时代早已到来，计算机技术也被广泛应用到各个行业，为各行各业的发展提供了很大的便利。因此在变频调速技术的发展趋势上应该往数字控制技术的方向上靠近。具体来说，数字控制技术不仅在计算速度上具有一定的优势，同时在能够保证计算结果的准确性，在很大程度上提高了电气系统的工作效率。除此之外，数字控制技术还能够将噪音对周围环境的影响降到最低，给周围提供一个相对来说比较安静舒适的环境。
　　总的来说，在工业电气自动化工作落实中，引用变频调速技术，不仅能够使整个电气系统在运行的过程中更加稳定，还能够在最大程度上实现对能源的节约和对环境的保护，实现工业企业的经济效益和综合效益的双赢局面。变频调速技术在未来的发展中，应该不断进行创新，不断提高自身的自动化水平，使得在发展过程中始终拥有自身的优势。
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