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：随着社会科学技术的不断进步，在工业生产中，应当使用更加先进更加可靠的技术使得能耗降低，因此，提升节能降耗的效果已经成为发展的一项重要的任务，而安装工业实施自动化的设备能够进一步的产生更好的经济利益。变频调速技术拥有调速性能好，功率因素高，节能效果明显等特点，该技术的正确应用满足了工业电气自动化控制的需求，事实证明该技术在现实生活的运用中取得不错的效果，为更多的工业生产节省更多的人力资源，提高生产效率。
关键词：变频调速;工业电器自动化;控制运用
一、变频调速技术在工业电气自动化控制中应用的重要性
1.1推动自动化控制技术不断发展
电气自动化技术是一类集成技术，广泛涉及到了包括计算机技术、互联网技术、信息技术、机电技术等在内的多个学科领域。如今，该技术类型已渗透到了我国工业发展的各行各业，特别是在高新技术领域扮演着十分重要的角色。近年来，变频调速技术的使用更加推动着自动化控制技术的快速发展。通过变频器的安装使用，能够将电动机电流、电压等与变频器彼此关联起来，并通过变频调速技术得以合理控制。
1.2促进变频调速技术的推广应用
目前，常见的变频调速技术是通过调节其电源频率的方式来实现对电动机的控制作用的。通过变频调速技术的使用，能够更好的确保工业电气自动化控制运行过程的稳定性及安全性。在如今国内的生产状况下，更多的生产者采用变频器及节能变频器共同实现工业电气的自动化控制，尽量节约能源、降低成本，以达到最佳的经济及生产效果。
变频调速技术的使用，一方面能够对电气设备及其电路系统实施整体的自动化调控，同时，还能够对其运行状况实现实时监测。变频器对电动设备内部电流进行测量，依据不同部位的电流变化实施有针对性的变频调控。这一特性大大降低了设备的监测及调控范围，从而降低了能源损耗，有效起到了节能生产的效果。
二、变频调速技术
2.1变频调速技术的产生及发展
对于变频调速技术来说，最早是出现在二十世纪的八十年代。自变频调速技术出现，就一直受到了工业领域的高度重视，并且，随着该项技术的不断发展以及完善，如今，该项技术的应用范围不断扩大，其性能也有了很大程度的提升。如今，在实际的工业行业领域内，变频调速技术已经占据了不可取代的重要地位。
2.2变频调速技术的主要组成部件
对于变频调速技术来说，其多个组成部件，正因为每个不同的小部件发挥着其最大的效用，因此，才能够促使工业生产持续稳定的发展。其中，变频调速技术主要具有以下主要组成部件。第一，自适应电动机模型单元。在变频调速技术中，自适应电动机模型单元是不可忽视的重要组成部件，该单元部件的主要作用，简单来说，就是在实际的工业生产过程中，就是对其输入电动机的电压以及电流做好及时的检测，从而促使电动机的基本参数能够被掌握识别。自适应电动机模型单元是能够直接进行转矩控制的重要单元。将变频调速技术更好的应用在工业领域内，一般情况下，当转速控制在大于0.5%时，可运用闭环转速进行反馈，从而达到更好的应用效果。第二，转矩和磁通比较器。这两种比较器，其作用简单来说，就是将两者出现的反馈值与参考值，这两种数值分别进行比对，之后在每隔20ms的时间范围内在进行比对。同一系列的比对事项完成后，将转矩和磁场情况借助滞环调节器有效的将其输出，从而促使工作人员能够及时的掌握转矩情况以及磁场状态，一旦出现生产过程中出现问题，也能够及时的做出相应的解决措施。
2.3变频调速技术的特征
对于变频调速技术来说，该项新技术的出现，充分满足了工业生产过程中的各种需求。随着科技技术的不断发展，现如今的变频调速技术已经具有了自身应有的强大优势，对整个工业行业领域，将有着不可忽视的重要影响。目前情况下，变频调速器所有的器件运用的都是300mm晶圆，制造过程中应用的是TSMC90nm、低K工艺，对于这些方面的应用成效来说，不仅能够促使工业企业更好的节约生产成本，而且其制造速度极快，从而达到企业想要降低造价的最终目的。
三、工业电气自动化控制中变频调速技术的具体应用
3.1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。
3.2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現象进行预警通报。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。
3.3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。
四、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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