变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用探究郝建丽

变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用探究郝建丽

郝建丽

保定四方三伊电气有限公司河北保定071000

摘要：随着经济的发展和社会的进步，人们的物质文化需求也在不断的提高。不断增长的物质需求要求社会生产力也快速的增长，由此，自动化技术便应运而生，并随着技术的成熟逐渐运用到各个领域。在工业电气自动化控制中变频调速技术中的应用就是其中一个典型的例子。变频调速技术在实际的应用过程中既可以起到节约资源的作用，又能使生产效率得到飞速提高，将其运用于工业电气自动化控制中可以说是工业发展的一大福音。本文主要研究分析变频调速技术在工业电气自动化控制中实践运用的重要性及具体应用方面。

关键词：变频调速技术；工业电气；自动化控制；运用探究

前言：在我国工业生产中合理控制电气自动化之中的变频调速技术，对于目前我国工业发展至关重要，因此应用变频调速技术在工业中广泛运用，在电机运行中通常应用其主要目的在于对能源的消耗有所降低，利用变频调速技术在电机上应用可以快速的转化电机的工作情况，使得电气自动化得到有效的控制，不仅适应我国节能减排的新形势，还有效的促进工业电气自动化的中的变频调速器得到全面发展。

一、变频调速技术的内涵

变频调速技术主要开展的时期是在二十世纪的中后期，德国著名学者Blaschke提出的矢量控制理论，对工业中的交流电动机进行了解耦，模仿直流调速的原理来对其进行矢量转变，使交流调速的静态性能达到了直流调速的技术高度。在二十世纪八十年代时，德国学者Depebrock提出了直接转矩控制理论，从而减少了在矢量的控制中繁琐的坐标的控制的变换。此种方式所应用的原理是基于电压的逆变器在进行工作过程中，有效控制转子磁链与定子磁链之间的夹角，进而合理控制电动机转矩。此种控制方式应用起来较为方便，操作也比较简单，对于电动机模型的参数要求不是很高。由于变频调速的出现，以及它自身的优点与性能，都是决定它比直流调速对电动机进行控制的效果要好，随着变频调速技术在工业生产中的不断发展，变频调速的稳固性不断增加，在工业电气自动化的领域中运用越来越广泛，同时它具有的实用性也比较强，比较适合科学技术的长远发展，因此，变频调速取代直流调速是科技发展的必然。

二、变频调速在工业电气自动化控制中的重要性

随着电气自动化技术的日益发展成熟，该技术已成为工业领域中的核心技术之一。电气自动化技术涉及广泛，包括信息技术、互联网技术、计算机技术、机电技术等多个学科领域。我国工业发展的各行各业均涉及到该技术，在高新技术领域电气自动化技术是不可忽略的一部分。由于电气自动化控制的核心目标在于实现电气设施能够自动化运转，因此要更好的将工业电气自动化控制和变频调速技术结合起来，并且在变频技术实现电气自动化节能的时候，还要根据具体的运行情况进行相应的变频调节技术的开发和利用，进而使得电气自动化控制系统的实际工作效率得到提升，促进工业电气自动化的真正实现。

三、变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用

（一）变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用

下面，将以实际的工程案例，研究在数控机床节能改造工程中变频技术的应用优势。首先，该项数控机床技能改造项目的机床驱动功率为50kW，其速度为16000r/min。在传统的数控机床工程中，因为其项目需要消耗过多的电能，而为了解决能源、提高企业的经济效益，一般情况都是采用的工频运行的方式，尽管一定程度上达到了节约能源、降低成本的目的，但是始终存在着很多的不足。基于此，在数控机床节能改造工程中决定应用变频调速技术，以不断的降低该项工程的投入成本，提高经济效益、达到节约能源消耗的最终目的。其次，确定传统数控机床工程中的具体方案，齿轮变速式主轴速度有三十多段可以供其选择，对横线速度很难达到准确的控制，而且在系统内部，容易出现各种故障，需要对离合器进行定时的检修。最后，对于直流型的主轴来说，虽然可以对其无级调速，但是需要极为复杂的检修过程，其最高转速也会受到不同程度的制约，最终很难达到令人满意的结果。而如果应用变频调速技术，不仅不会存在这些问题，其工作效率也会大大提高。

（二）在工业电气自动化控制中的应用效果

从上面的文章中可以看出，传统中的数控机床节能改造工程存在着很多不足，而这些不足之处，通过变频调速技术就能很好的解决。变频调速技术应用后，不仅促使其调速范围、速度准确性以及定位功能等方面有了最大的保障，而且更是促使工程的机械结构更加的简单化。其中，得到简化后的机械结构，能够有效的节约资源。而数控机床的操作过程变得更加简单，从而促使企业投入的机床维修费用不断减少。此外，在数控机床领域内应用变频调速技术，更促使其工程项目的加工精度得到大幅度的提升，从而促使整个企业的生产效率大大提高，最终促使整个机床加工行业得到稳定的发展。

（三）变频调速器的应用环境

变频调速系统的灵活性非常高。它能够根据电源运动频率进行调节，并在数据集合的基础上规划电机参数。如果电机设备的转动频率过高，系统内部会将信息反馈到监督平台中，并依照相应的指令进行调动，以达到灵活控制的目的。假定变频调速器的状态良好，其工作速度可达20ms，精度可达闭环转动率的95%。同时，自动化与变频系统相结合可以实现电能的优化。自动化驱动中心主要依靠电压的设定来完成，容易出现启动器失效等情况，消耗大量的电能。而变频系统的融入则可以规避这种情况，在制定电气参数标准的基础上对电力的流转过程进行监督。

（四）变频器在自动化控制中的应用结果

经过变频器中数据的收集和电压的均衡制定规划，电动自动化的工作效率得到了提升。首先，在同样的能量消耗下，变频器技术的融入会使电动机启动更加快速，并有大于一般的电能储存在自动化设备中。但在传统的自动化机械运行中，还会出现能量负化的现象。其次，传统自动化驱动中心主要依靠电压的设定来完成，容易出现启动器失效等情况，消耗大量的电能。而变频系统的融入则可以规避这种情况，在制定电气参数标准的基础上对电力的流转过程进行监督。最后，在电阻数值相同的电容器中，变频自动化装备的信号检测速度要比传统的自动控制技术高，平均每秒多出500条信息左右，具备了极高的灵敏性。因此，使用时可以通过输出功率的控制来达到电动机同步转动的目的，实现再生能源的存储，为能源的节约创造有利条件。

结语：随着我国经济水平的上涨，加大了对科学技术的研究力度，使工业生产中出现了新兴的调速技术，便是交流变频技术，它与直流变频技术相比，具有降低生产能耗的作用，还能保障生产效率与质量，为企业带来更大的经济效益。在对调速器展开设计时，需从实际的角度出发，依据所需的生产需求来完善功能，若是有需要还需要展开革新，使变频调速器的工业电气自动化系统中的应用效率，为工业生产提供可行依据，从而保证企业在未来发展中开辟新高度。

参考文献：

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[5]李仕菊.变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用探究[J].科技创新与应用，2017(04).