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變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的運用探究

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本文主要針對于變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中的運用探究作為切入點進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)下變頻調(diào)速技術(shù)相關(guān)的概述以及變頻調(diào)速的有關(guān)特征為依據(jù)，從自適應(yīng)電動機(jī)模型單元、磁通比較器和轉(zhuǎn)矩比較強(qiáng)、脈沖優(yōu)化選擇器方面進(jìn)行深入探索與分析，主要目的在于促進(jìn)我國工業(yè)電氣自動化的控制以及在工業(yè)中的合理運用。

變頻調(diào)速；工業(yè)電氣自動化；控制運用探究

在我國工業(yè)生產(chǎn)中合理控制電氣自動化之中的變頻調(diào)速技術(shù)，對于目前我國工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，因此應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)中廣泛運用，在電機(jī)運行中通常應(yīng)用其主要目的在于對能源的消耗有所降低，利用變頻調(diào)速技術(shù)在電機(jī)上應(yīng)用可以快速的轉(zhuǎn)化電機(jī)的工作情況，使得電氣自動化得到有效的控制，不僅適應(yīng)我國節(jié)能減排的新形勢，還有效的促進(jìn)工業(yè)電氣自動化的中的變頻調(diào)速器得到全面發(fā)展。

1 變頻調(diào)速技術(shù)的內(nèi)涵

變頻調(diào)速技術(shù)主要開展的時期是在二十世紀(jì)的中后期，德國著名學(xué)者提出的矢量控制理論，對工業(yè)中的交流電動機(jī)進(jìn)行了解耦，模仿直流調(diào)速的原理來對其進(jìn)行矢量轉(zhuǎn)變，使其交流調(diào)速的性能實現(xiàn)直流調(diào)速的技術(shù)高度，在八十年代時，又有一個德國學(xué)者對其提出了轉(zhuǎn)矩控制理論，在對矢量的控制進(jìn)行降低時相對于繁瑣的坐標(biāo)要進(jìn)行合理變換。此種方式所應(yīng)用的原理是基于電壓的逆變器在進(jìn)行工作時，要對轉(zhuǎn)子磁鏈與定子磁鏈之間的夾角進(jìn)行有效控制，進(jìn)而達(dá)到對電動機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的合理控制。此種控制方式應(yīng)用起來較為方便，操作也比較簡單，對于電動機(jī)模型的參數(shù)要求不是很高。由于變頻調(diào)速的出現(xiàn)，它的自身特點與性能，都是決定它要比直流調(diào)速對電動機(jī)進(jìn)行控制的效果要好，通過變頻調(diào)速的穩(wěn)固性不斷增加，在工業(yè)電氣自動化的領(lǐng)域中運用是較為廣泛的，同時它具有的實用性也比較強(qiáng)，比較適合科學(xué)技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展，因此，變頻調(diào)速將直流調(diào)速取代掉是科技發(fā)展的必然。

2 變頻調(diào)速的相關(guān)特征

當(dāng)前，大部分的變頻調(diào)速的器件都是為了保障工業(yè)生產(chǎn)的高效性以及低成本，一般會應(yīng)用300納米的晶圓，它是基于TSMC90納米的基礎(chǔ)上的，低K的工業(yè)生產(chǎn)流程。有關(guān)的設(shè)備因為在硅區(qū)的選用上是基于最小化為主的，因此，它不單單可以運用單個芯片來支持比較復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)，因為它的成本是較為低廉的，只相當(dāng)于一個集成電路的成本費用。為了滿足不同的工程需求，所應(yīng)用的變頻器也會有所不同，但是在當(dāng)前應(yīng)用最為普遍的是通用的變頻器，其硬件結(jié)構(gòu)主要分為三種，其中包含了公共直流母線式的變頻器、帶能量回饋單元的變頻器、獨立式變頻器。獨立式變頻器的應(yīng)用原理是把逆流單元與整流單元進(jìn)行有效融和放在一個機(jī)殼之中，此種變形器是當(dāng)前運用最為廣泛的變形器，一般情況下可以驅(qū)動一臺電動機(jī)，通常是應(yīng)用在T業(yè)負(fù)載中。它主要是通過JTAG和AS相結(jié)合所配置的方法，所以它所配置的電路是要符合AS配置的方式，同時還需要符合JTAG的方式，其中應(yīng)用的主要芯片的配置是應(yīng)用的EPCS1。

3 分析變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

（1）磁通和轉(zhuǎn)矩比較器

磁通比較器與轉(zhuǎn)矩比較器的工作任務(wù)是將工作中的反饋值與參考值進(jìn)行分別比對，每20ms進(jìn)行一次比對，輸出的磁場或是轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，都是通過兩點式滯環(huán)調(diào)節(jié)器幫助而成的。對其進(jìn)行及時比對，可以及時的發(fā)現(xiàn)子工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械存在的問題，可以對其進(jìn)行及時糾正，避免在生產(chǎn)中留有一定安全隱患，導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)。

（2）自適應(yīng)電動機(jī)模型

自適應(yīng)電動機(jī)模型主要的功能是參照電動機(jī)在輸入的電壓或是電流的檢測結(jié)果進(jìn)行比對，來確定電動機(jī)自動識別時的參數(shù)，自適電動機(jī)模型對于轉(zhuǎn)矩控制的控制是最為主要的單元，也是影響最為直接且關(guān)鍵的單元。在諸多工業(yè)生產(chǎn)場所中應(yīng)用自適應(yīng)電動機(jī)模型，是對其轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理控制的主要方式，它的控制速度應(yīng)該在百分之零點五左右，一般用在閉環(huán)轉(zhuǎn)速的反饋中。此種模型在工業(yè)電氣化控制中極為關(guān)鍵，由于電氣化在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主體地位，進(jìn)而其作用力也是極大的，所以合理運用是確保工業(yè)生產(chǎn)順利的前提。

（3）脈沖優(yōu)化選擇器

變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中在對信息進(jìn)行處理時應(yīng)用的是Cyclone IIEP2C5Q208C8芯片，其信號源FPGA的實現(xiàn)是基于OFDM的設(shè)計而調(diào)制成的，若是實現(xiàn)星座映射的話，需要編寫5個模塊來組成電路，依據(jù)信號源的建立來對各個模塊的性能進(jìn)行驗證，最后實現(xiàn)對軟件仿真以及FPGA硬件等的驗證。致使它們所要承受的電壓各不相同，其主要原因在于電容器容量在電解時具有較大的離散性，因此需要在每一個電容的旁邊并聯(lián)一個與其阻值一致的電阻來清除其離散性，以免造成更大的影響對系統(tǒng)。在電路中增設(shè)一些浪涌電流來防止電源接通的一瞬間出現(xiàn)電路燒毀的情況。因為當(dāng)它經(jīng)過的時候，因為電流量較大造成線路短路，進(jìn)而出現(xiàn)燒毀則整個電路的情況或是避免出現(xiàn)一些更為嚴(yán)重的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，在確保安全生產(chǎn)的同時，還要保證產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，因此提高工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是其主要前提，而增加經(jīng)濟(jì)效益首要的任務(wù)就是對生產(chǎn)成本的減低，因此需要工業(yè)生產(chǎn)中合理運用變頻調(diào)速器，不單單是為了滿足節(jié)能消耗的需求，還可以在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)一些具有重要作用的功能，在對調(diào)速器進(jìn)行設(shè)計時需要依據(jù)生產(chǎn)的實際情況來不斷優(yōu)化調(diào)速器的功能，使變頻調(diào)速器在工業(yè)中應(yīng)用更加廣泛，具有的價值更高，進(jìn)而改善工業(yè)電氣自動化傳統(tǒng)的模式，來推動工業(yè)發(fā)展速度。

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