电气自动化控制中变频器调速技术运用

电气自动化控制中变频器调速技术运用

陈朋姣

身份证号：130122197903210012

摘要：我国国民经济保持飞速发展，在此发展趋势下，许多行业都离不开电气工程，从全社会来看，电气工程呈现数量增多、规模扩大的趋势，为保障电气工程的质量与效益，企业必须采用全新的技术，严格遵守行业内的技术体系。长久以来，我国在电气自动化控制方面取得了显著的成效，特别是运用变频器调速技术后，有效地改变了控制系统高能耗情况，提升了系统的稳定性。

关键词：电气自动化控制；变频器调速技术；运用

1电气自动化控制中变频调速技术运用的重要作用

1.1保障设备有效运行

现阶段，我国的工业化发展迅猛，在各个生产领域配备了各种专业化设备与设施，如电动机等，这些设备设施运行是否稳定，关乎工业生产的效率与效益。因此，为更好地促进生产，提高整体的生产水平，电气自动化控制十分重要，就是要通过构建电气自动化控制系统实时、精准控制各种设备，使设备之间可高度配合来完成生产任务。将变频器调速技术运用于电气自动化控制中，有利于完善系统功能、提升系统性能，进而精准地控制设备，保障设备的高效运行，因为变频器控制技术可动态监测设备的运行状态，并实时采集设备的运行数据，从而调整相关参数，使设备保持最佳的运行状态。

1.2保证自动化技术水平

变频器调速技术作为一种全新的技术，将此技术用于电气自动化控制后，可大大提升自动化技术水准。当前我国进入了全新的发展阶段，科学技术的发展迅速，变频器调速技术持续进步，通过在电气自动化控制中推广这一技术，可发挥此项技术的优势，形成全新的工业控制模式，在提升自动化水平的同时能降低能耗，符合当下低碳经济的发展需求，未来该技术必将得到进一步发展。

2变频器调速驱动系统的工作原理

2.1变频调速原理

电动机运行时的转速取决于多种因素，如电源频率（f）、电动机磁极对数（p）、转差率（s）。分析变频调速原理，电动机的转速（n）与其他因素之间存在以下关系：n=60f/p(1-s)在实际的工作中，当电动机处于正常工作状态时，磁极对数相对稳定，也就是说，电动机在工作时的磁极对数为固定数值，在此情况下，更改电动机频率也就能调整电动机的转速。从电动机的整体工作情况分析，转速与频率之间存在着紧密的联系，二者之间为正相关关系，也就是说，如电动机的频率较大，在运行时也对应着较大的转速。为提高电动机的运行效率，由于实际的工作中可能出现电动机频率更改的现象，面对这一问题，相关人员需适当调整变频器的电压参数，以避免电动机中部分零部件的损坏现象。此外，电动机在运行中也会出现输出频率过高，且该频率超出额定频率的现象，当电动机处于这一工作状态时，无法继续调整电压，频率过大可能会损坏部分零部件。因此，相关人员需调整电动机的转动频率，如电动机电压达到了额定电压条件，不可继续增大电动机的频率参数，以保障电动机的安全性。

2.2变频控制原理

以三相异步电动机为例，在变频调速控制中对交流电源有着严苛的标准，也就是说，三相异步电动机的交流电源不仅可将电压幅值控制在合理范围内，还能同步将电压频率保持在正常标准内。但从实际情况来看，电网所提供的电压、电压频率均为固定值，为此，实际的工作中要考虑电动机的实际工作情况，为其配备相应的变压变频器装置，发挥该装置的作用。脉冲幅值调制方式（PAM）、脉冲宽度调制技术（PWM）为变频器调速中的核心技术。在实际工作中，如采用的是PAM技术，具体控制中将变压、变频区分开来，将二者作为独立环节实施专业化控制，如在变压环节，借助此技术可将电压幅值控制在正常标准内，而在变频环节，可根据实际需求来调整逆变器的输出功率。PWM的变频控制与PAM完全不同，借助PWM变频控制系统，可集中处理变压与变频部分。实际的工作中，该控制系统中需增设整流器，主要是在变频器的前面设置不可控整流器，与此同时，确保中间的直流电压处于恒定条件，在逆变器作用下，系统可精准控制变频与变压。结合PAM、PWM的运用效果，二者在调整电压频率方面的作用突出，基本可达到电动机变频调速控制的基本规范，但两种控制技术也存在明显的区别，即PWM下在逆变器控制环节引入了脉冲宽度调制技术。

3电气自动化控制中变频调速技术的运用

3.1在深度指示器保护中的运用

现阶段，很多生产领域都实现了机械化作业，机械设备为生产中的关键要素，只有保障了各种机械设备的可靠运转，才能维持正常的生产作业，因此，对于这类型企业而言，必须强化设备设施的保护与控制。要提升设备保护水平，有关人员需全面分析设备运行中的状态或者参数信息。以工业企业为例，许多工业企业内配备了各种专业化设备设施，深度指示器在其中有着不可替代的作用，一旦深度指示器出现了异常，大部分保护装置将无法发挥其保护功能。因此，为解决这一方面的问题，专业人员在开发、设计深度指示器时，要考虑这一情况，设置失效保护装置或者模式，以提高深度保护器的工作可靠性。在这一过程中，变频调速为关键技术，当电机处于正常工作状态时，需累计编码器采集的脉冲数信号，如数据未发生明显变化，说明深度指示器并未正常工作，保护效力不足。如确定了深度指示器没有发挥其保护功能，企业就必须立即安排专人进入现场来检查有关的设备设施，特别是要检查有关的设备设施是否进入了爬行区，如确实进入了爬行区，深度指示器将会立即发送对应的信号，并展开有关的处理任务，但如未进入爬行区，深度指示器也会安排有关的制动任务，并及时发送报警信号提醒相关人员来处理异常情况。

3.2在自适应电机模型单元中的运用

电气自动化控制中也经常涉及自适应电机模型单元，这一单元在电气控制中的作用突出，其功能主要为：实时检验电动机的输入电压参数，以通过分析和处理这些参数来判定电动机是否处于正常工作情况下；电动机模型与变频器之间可靠连接，从而将转矩保持在正常条件下；生产作业中的自适应电机模型单元能第一时间分析机电一体化系统的工作情形，从而综合各方面因素来确定闭环转速。变频调速技术运用于自适应电机模型单元后，可使该模型单元保持更为高效的控制水平。

3.3在变频器中的运用

对生产企业而言，其生产的目的就是要创造更大的经济与社会效益，从而使所生产的产品能满足社会需求。但是，许多生产企业在生产中可能会引起技术等问题而面临高投入低产出的情况，为改变这一情况，降低生产成本，企业就要采用现代化技术来实现电气自动化控制方面的节能减排，而在此过程中，变频调速技术必不可少。生产作业中的变频器能维持正常的作业流程，通过科学采用变频调速技术可提高变频器、电机的运行效率。生产作业中不论是对变频器还是电动机，都承担着较大的负荷电压，如要使变频器的变频调速控制发挥作用，有关技术人员必须分析电动机的运行状态，并整合有关的参数信息，在此基础上调整作业流程、工作参数，使电气自动化控制功能与系统编程相匹配。

参考文献

[1]聂菁. 电气自动化控制中变频调速技术的应用[J]. 电气时代, 2022(7):3.

[2]卢宪强. 工业电气自动化控制中变频调速技术的应用探究[J]. 电子元器件与信息技术, 2022(004):006.

[3]骆尧. 变频调速技术在电气自动化控制中的应用[J]. 电子测试, 2021.

[4]刘玉海. 分析变频调速技术在电气自动化控制中的运用[J]. 中文科技期刊数据库(引文版)工程技术, 2022(4):4.