楊仁偉

摘 要：在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展下，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其在各領(lǐng)域中均有所建樹，在工業(yè)自動(dòng)化控制中同樣如此。此項(xiàng)技術(shù)的使用對工業(yè)生產(chǎn)過程有較大的積極作用，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)可以最大程度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，為工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化提供了更多的有利條件。本文首先對變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行概述，其次對其工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的具體運(yùn)用進(jìn)行分析，最后以數(shù)控機(jī)床為例對其實(shí)際應(yīng)用和效果進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù)；工業(yè)電氣自動(dòng)化控制；應(yīng)用；研究

目前電氣自動(dòng)化控制技術(shù)被廣泛的應(yīng)用至工業(yè)生產(chǎn)中，但是多數(shù)工業(yè)企業(yè)均使用傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)浪費(fèi)較多的能源，無法更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，并且生產(chǎn)效率不理想，為此對其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新已經(jīng)成為技術(shù)人員研究的重要內(nèi)容。變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)能夠?qū)ι鲜銮闆r進(jìn)行改進(jìn)，不僅能夠提高自動(dòng)化水平，并且能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量，下面對其在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以期為相關(guān)人員提供一定參考。

一、變頻調(diào)速技術(shù)概述

變頻調(diào)速技術(shù)工作原理為：通過電機(jī)轉(zhuǎn)速和工作電源輸入頻率呈正比的關(guān)系根據(jù)實(shí)際需要對電動(dòng)機(jī)的頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)。其主要由自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型單元，脈沖優(yōu)化選擇器，轉(zhuǎn)矩及磁通比較器構(gòu)成，下面對構(gòu)成部分進(jìn)行逐一說明。

第一，對自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型單元進(jìn)行說明。此構(gòu)成部分具有檢測輸入電動(dòng)機(jī)電壓及電流的功能，通過此功能對電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，并且能夠通過定子磁場方向?qū)D(zhuǎn)矩進(jìn)行合理控制，其控制精度為±0.1%。

第二，對脈沖優(yōu)化選擇器進(jìn)行說明。脈沖優(yōu)化選擇器能夠?qū)σ欢ǚ秶鷥?nèi)存在的脈沖信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化選擇，為了實(shí)現(xiàn)上述功能需要做好如下工作：其一，根據(jù)實(shí)際情況對信息處理選擇芯片進(jìn)行合理選擇；其二，對調(diào)制方式的信號(hào)源進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)需要編寫多功能的電路模塊（緩沖功能模塊）；其三，使用信號(hào)源對編寫完成的電路模塊是否具有某種功能進(jìn)行判斷，如果具備所有功能時(shí)需要重新進(jìn)行編寫。

第三，對轉(zhuǎn)矩及磁通比較器進(jìn)行說明。兩者能夠在一定時(shí)間內(nèi)對反饋值及參考值進(jìn)行分析對比，在分析完成后可以使用滯環(huán)調(diào)節(jié)器對轉(zhuǎn)矩及磁場狀態(tài)輸出，能夠?yàn)楣ぷ魅藛T實(shí)際工作提供可靠的依據(jù)和支持。

二、變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探究

第一，對變頻調(diào)速技術(shù)在電機(jī)組節(jié)能系統(tǒng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析?，F(xiàn)階段“投入高，產(chǎn)出少”的情況仍然時(shí)有發(fā)生，為了改善此種情況工業(yè)企業(yè)需要將一些新式技術(shù)應(yīng)用至發(fā)電機(jī)組節(jié)能系統(tǒng)中，變頻調(diào)速技術(shù)屬于新式技術(shù)之一，下面對其在電機(jī)組節(jié)能系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明。將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用至整個(gè)生產(chǎn)車間中，每一個(gè)電動(dòng)機(jī)均有一個(gè)變頻器進(jìn)行全程跟蹤及驅(qū)動(dòng)，同時(shí)根據(jù)電機(jī)運(yùn)行的相關(guān)要求為其配備適當(dāng)?shù)碾娐罚冾l器在自動(dòng)化控制的同時(shí)可以對系統(tǒng)進(jìn)行編程處理，保證兩者的工作步驟相一致，從而對原有的生產(chǎn)模式進(jìn)行改變。除此之外使用標(biāo)準(zhǔn)電壓型逆變電路對主電路及支路進(jìn)行聯(lián)合同樣可以使電能在電網(wǎng)導(dǎo)電機(jī)中進(jìn)行傳遞，在此種情況下可以實(shí)現(xiàn)主電路和生產(chǎn)車間的各個(gè)電路高效配合的目標(biāo)，提高生產(chǎn)效率和效果。

第二，對變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。在工業(yè)生產(chǎn)中對變頻器進(jìn)行使用不僅可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，并且能夠?qū)ο嚓P(guān)電力設(shè)備安全運(yùn)行提供更多的保障，具體體現(xiàn)在電動(dòng)機(jī)在剛啟動(dòng)后會(huì)出現(xiàn)脈沖增壓積累的情況，在其中安裝調(diào)度器后能夠?qū)Σ蓸忧凹安蓸雍蟮臄?shù)據(jù)進(jìn)行比較，在比較過程中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題，進(jìn)而可以盡快采取措施進(jìn)行調(diào)整，將其對電力設(shè)備運(yùn)行帶來的負(fù)面影響降至最低。與此同時(shí)使用變頻調(diào)速技術(shù)后對機(jī)電控制系統(tǒng)的工作效率明顯提升，并且使機(jī)電運(yùn)行超速保護(hù)的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)超速保護(hù)后機(jī)電系統(tǒng)在加速時(shí)變頻器會(huì)對其速度的連續(xù)性進(jìn)行采樣保護(hù)，并且能夠?qū)﹄姍C(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)行比較，倘若電機(jī)運(yùn)行速度超過規(guī)定數(shù)值時(shí)系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)能夠根據(jù)實(shí)際情況的需要對速度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，將電機(jī)運(yùn)行速度調(diào)整至安全范圍內(nèi)，進(jìn)而保證生產(chǎn)過程安全、順利進(jìn)行。

三、變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用案例分析

第一，對數(shù)控機(jī)床應(yīng)用案例進(jìn)行概述。某工業(yè)企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)過程，傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)在電能消耗方面比較嚴(yán)重，并且生產(chǎn)效率較低，為企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展造成一定阻礙，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員在研究后決定使用工頻運(yùn)行方法進(jìn)行調(diào)整，在使用此種方法后上述情況有所改善，但是仍然存在一些缺點(diǎn)，例如：齒輪主軸速度選擇范圍較為廣闊，導(dǎo)致精度控制很難實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)；同時(shí)在生產(chǎn)過程中機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障問題的幾率較多，這種情況使機(jī)械設(shè)備維修工作量明顯增加，當(dāng)故障問題較為嚴(yán)重時(shí)在短時(shí)間內(nèi)無法維修完成，進(jìn)而對工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生較大的不利影響。如何解決上述問題成為工業(yè)企業(yè)當(dāng)前研究的重點(diǎn)內(nèi)容，在經(jīng)過細(xì)致研究和分析后工業(yè)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員決定對變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，此工業(yè)企業(yè)將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用至整個(gè)數(shù)控機(jī)床工作中。

第二，應(yīng)用效果分析。在對此企業(yè)進(jìn)行為期一年的觀察發(fā)現(xiàn)變頻調(diào)速技術(shù)使用的效果較為顯著，下面對應(yīng)用效果進(jìn)行詳細(xì)說明。此工業(yè)企業(yè)主要將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用至數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及功能方面，在使用此種技術(shù)后數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)同之前相比得到明顯優(yōu)化，在實(shí)際生產(chǎn)過程中金屬材料使用率有所提升，浪費(fèi)情況明顯減少，與此同時(shí)機(jī)械操作變得更加簡便，在機(jī)械設(shè)備損耗減少的情況下出現(xiàn)故障幾率的頻率降低，維修工作量減少；除此之外數(shù)控機(jī)床范圍有所擴(kuò)展，控制精度和效率同之前相比均有所提升，并且能夠?yàn)閿?shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)的質(zhì)量提供更多的保證，基于此企業(yè)不斷擴(kuò)大變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用范圍，為企業(yè)帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

第三，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用注意要點(diǎn)。當(dāng)前變頻調(diào)速技術(shù)在各領(lǐng)域中均有所應(yīng)用，為了更好的提高其應(yīng)用效果需要注意如下兩方面。其一，重視負(fù)荷匹配技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用過程中工作人員需要對變頻調(diào)速設(shè)備型號(hào)、規(guī)格、載荷以及容量等進(jìn)行充分考慮，保證各類指標(biāo)同電機(jī)功能相適應(yīng)，一般情況下控制裕量不超過百分之十，從而保證電機(jī)系統(tǒng)可以安全運(yùn)行。其二，做好變頻調(diào)速系統(tǒng)抗干擾處理工作。通常情況下會(huì)使用隔離及屏蔽技術(shù)實(shí)現(xiàn)抗干擾的目的，前者主要指在電源和放大器連接線纜間的位置對隔離變壓器進(jìn)行合理設(shè)置，之后使用噪聲隔離變壓器對電源隔離變壓器進(jìn)行控制，此外可以增大系統(tǒng)中設(shè)備同干擾源的間距，此種方法需要根據(jù)現(xiàn)場情況酌情使用；后者主要指將系統(tǒng)中的電路、電氣設(shè)備及元器件安裝在屏蔽箱中，進(jìn)而將干擾降至最低，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

結(jié)束語：

通過上文可知在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的效果較好，其使用不僅使生產(chǎn)效率和效果有所提升，并且能夠最大程度的保證產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展提供有利條件。為了充分發(fā)揮其作用和價(jià)值，技術(shù)人員需要對其進(jìn)行不斷的研究，對其功能和系統(tǒng)進(jìn)行完善，從而更好的適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，加快工業(yè)企業(yè)發(fā)展腳步。

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