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        變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的運用探究

        2017-11-28 17:03:13王寶利
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2017年27期
        關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速

        王寶利

        摘 要:本文主要以變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的運用探究為切入點展開論述,結(jié)合當(dāng)下變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動化控制中的重要性為主要依據(jù),從自適應(yīng)電機(jī)模型模塊的應(yīng)用、脈沖優(yōu)化選擇器的應(yīng)用機(jī)制、轉(zhuǎn)矩與磁通比較器的作用與研究這3個方面展開深入探索與研究,主要目的在于加大對變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中運用的探究力度,從而保證變頻調(diào)速技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用效率,為提升電氣自動化水平奠定堅實基礎(chǔ)。

        關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速 工業(yè)電器自動化 控制運用

        中圖分類號:TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)09(c)-0003-02

        由于科技的不斷創(chuàng)新,在我國的工業(yè)生產(chǎn)中,需要應(yīng)用新興節(jié)能的技術(shù),來降低我國環(huán)境污染、能源緊缺的問題,當(dāng)前節(jié)能減耗已經(jīng)成為了我國各個行業(yè)高度重視的問題,而在工業(yè)中融入自動化設(shè)備,可以切實增加工業(yè)生產(chǎn)效率。變頻技術(shù)具有較強(qiáng)的調(diào)頻性,并且節(jié)能效果比較好等優(yōu)勢,此技術(shù)的合理利用可以使工業(yè)電氣自動化的需求得以全面滿足,通過實踐證明,此技術(shù)的應(yīng)用取得較佳的應(yīng)用效果,為工業(yè)生產(chǎn)節(jié)省了大量能源,還保障工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率。

        1 闡述變頻調(diào)速技術(shù)

        變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用原理是通過電源的輸入頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的正比實現(xiàn)的。在對電機(jī)控制時,若想改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,通過改變電源的輸出頻率即可。變頻器主要是基于上述原理展開設(shè)計的,此技術(shù)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)末,外國學(xué)者所提出的控制理論,利用此理論切實解決了交流電機(jī)的耦合問題,另外,依據(jù)直流條件下的調(diào)速原理來完成矢量變換,使得交流調(diào)速能力有了顯著提升。當(dāng)此理論提出之后,有關(guān)學(xué)者對其展開了優(yōu)化,一個國外學(xué)者在對電壓逆變器展開研究時,對定子磁力鏈與轉(zhuǎn)子磁力鏈展開了角度控制,能夠有效的控制兩鏈間的夾角,進(jìn)而實現(xiàn)對電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的直接控制。當(dāng)前,對變頻調(diào)速技術(shù)的研究現(xiàn)狀,此技術(shù)的控制效果要高于直流調(diào)速,它的可靠性也在逐步增長,在諸多領(lǐng)域都在應(yīng)用此種技術(shù),比如工業(yè)系統(tǒng)與計算機(jī)控制等,且還具有較強(qiáng)的實用性,所以,很多領(lǐng)域的直流調(diào)速技術(shù)慢慢的被變頻調(diào)速取替掉,對變頻調(diào)速技術(shù)的深入研究,可以使變頻調(diào)速技術(shù)在實際應(yīng)用上更加安全有效,已然成為了未來電氣自動化發(fā)展的主要趨勢。

        變頻調(diào)速技術(shù)不僅造價低廉,且生產(chǎn)效率較高。因為一直以來的優(yōu)化與創(chuàng)新,使得當(dāng)前的變頻調(diào)速器的構(gòu)件皆是通過高效率的施工工藝制造出的,在其中融入新興技術(shù),會使諸多工業(yè)領(lǐng)域的需求得以滿足,由于變頻調(diào)速器的產(chǎn)生,使其在生產(chǎn)制造中實現(xiàn)通用性優(yōu)勢,規(guī)避不同領(lǐng)域、地區(qū)等利用不同變頻設(shè)備的繁雜問題,同時使變頻調(diào)速技術(shù)的推廣性有所提高。當(dāng)前,市場中最為常見的變頻調(diào)速器依然在不斷創(chuàng)新與優(yōu)化?;讵毩⑹綖槔?,它能夠切實實現(xiàn)逆變單元與整理單元的一體化安置,使得設(shè)備應(yīng)用的便利性得以提升,因此它在電氣自動化控制上實現(xiàn)大范圍應(yīng)用。

        2 在工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的重要性

        因為電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用效率的提升,使得其成為了我國工業(yè)領(lǐng)域比較關(guān)鍵的技術(shù)之一。目前,電氣自動化技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣,出現(xiàn)頻率最多的有互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機(jī)電技術(shù)、信息技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)等。我國工業(yè)在發(fā)展中會涉及到此技術(shù)的領(lǐng)域比較多,它在高新技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有不可或缺的地位。因為電力自動化所要展開控制的目標(biāo)是保障電氣設(shè)備自動化運作,這便要求了工業(yè)的電氣自動化需同變頻調(diào)速技術(shù)切實融和,同時在利用變頻技術(shù)完成電氣自動化節(jié)能過程中,還應(yīng)切實依據(jù)實際運轉(zhuǎn)狀況來展開對應(yīng)的變頻條件技術(shù)的利用與研發(fā),從而使電氣自動化控制效率得以提高,推動工業(yè)電氣自動化得以全面展開,為我國工業(yè)生產(chǎn)效率提升奠定堅實基礎(chǔ)。變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動化控制中具有在舉足輕重的作用,它是確保電力自動化工作水平與效率的基礎(chǔ),也是關(guān)鍵。

        比如:我國某D企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中,因諸多因素所影響,致使生產(chǎn)效率低下,無法滿足社會以及國民的實質(zhì)性需求。變頻調(diào)速是通過改變供給電動機(jī)的供電頻率,來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而改變負(fù)載的轉(zhuǎn)速的。我們知道,電機(jī)的轉(zhuǎn)速:n=50f(1-S)/P,其中f為供電頻率,P為電機(jī)的極對數(shù),S為滑差。因此,改變f可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速的,基于此來使D企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益。為了推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,在電氣自動化控制中的運用變頻調(diào)速技術(shù),主要目的為了增強(qiáng)電氣自動化的控制力度,該技術(shù)的融合,徹底的改變了生產(chǎn)效率低下、質(zhì)量不佳等問題,不僅保障了該企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,還使得社會與國家的發(fā)展得到了滿足。

        3 在工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用研究

        3.1 應(yīng)用自適應(yīng)電機(jī)模型模塊

        自適應(yīng)電動機(jī)模型在變頻中占據(jù)的地位是十分重要的,此模塊在工業(yè)生產(chǎn)中利用的比較廣泛,其主要功能是對電機(jī)的輸入電壓與輸入電流展開檢測,確保電機(jī)參數(shù)能夠符合電源輸出的實質(zhì)性需求。只有保障基本要求滿足以后,才會使電機(jī)的控制效果真正的發(fā)揮出。另外,電機(jī)在轉(zhuǎn)矩時,可以采用自適應(yīng)電動機(jī)模型來對其展開直接控制,此模塊在展開控制轉(zhuǎn)矩工作的同時,需要實現(xiàn)對電動機(jī)調(diào)速功能的控制。常規(guī)情況下,在電氣自動化控制系統(tǒng)內(nèi),在對轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制時,需要將變頻調(diào)速技術(shù)的精確度控制在0.5%以上,若是精度高出0.5%時,為了實現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的有效控制,應(yīng)該利用閉環(huán)反饋的回路來實現(xiàn)對其展開的反饋控制,以此來保證電機(jī)的轉(zhuǎn)速得以有效控制。

        3.2 應(yīng)用脈沖優(yōu)化選擇器

        在實際設(shè)計過程中,需要選用適合且最佳的控制芯片,當(dāng)基本工作完成以后,需要對其布設(shè)對應(yīng)的信號源,然后對電路模塊展開編寫工作,從而實現(xiàn)其性能的目的,主要包含了星座映射、緩沖模塊、插入循環(huán)前綴、數(shù)模轉(zhuǎn)換以及FFT功能。不同的模塊自然是存在不同的性能,當(dāng)信號源展開仿真試驗時,務(wù)必要完成以上基礎(chǔ)工作才能去完成信號源,在展開實際工作之前皆需要展開仿真試驗工作,進(jìn)行試驗的主要目的是為了確保上述工作的穩(wěn)固性與可靠性。因為整流電路在實際應(yīng)用中時常會出現(xiàn)短路的問題,為了防范此現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),需要采用對應(yīng)的規(guī)避手段,來避免在電路中浪涌電流,當(dāng)上述工作實現(xiàn)之后,便可以保障電路整體能夠可靠運行,并且穩(wěn)固且安全。

        3.3 加大對轉(zhuǎn)矩與磁通比較器的研究力度

        磁通比較器與轉(zhuǎn)矩比較器存在的主要目的是將參考信號同反饋信號展開周期性比較,并且在此以后需要利用滯環(huán)調(diào)節(jié)器將磁場狀態(tài)或是轉(zhuǎn)矩狀態(tài)輸出,在輸出的信號中能夠切實探究出轉(zhuǎn)矩的實際狀態(tài)與磁場的實際狀態(tài),從而為后期利用哪種方式展開控制提供有效參考,進(jìn)而為電氣自動化控制奠定基礎(chǔ)。

        4 結(jié)語

        綜上所述,因為我國經(jīng)濟(jì)水平的上漲,加大了對科學(xué)技術(shù)的研究力度,使工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)了新興的調(diào)速技術(shù),便是交流變頻技術(shù),它與直流變頻技術(shù)相比,具有降低生產(chǎn)能耗的作用,還能保障生產(chǎn)效率與質(zhì)量,為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。在對調(diào)速器展開設(shè)計時,需從實際的角度出發(fā),依據(jù)所需的生產(chǎn)需求來完善功能,若是有需要還需要展開革新,使變頻調(diào)速器的工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用效率,為工業(yè)生產(chǎn)提供可行依據(jù),從而保證企業(yè)在未來發(fā)展中開辟新高度。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 鮑杰.變頻調(diào)速技術(shù)及其在工業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用探析[J].科技與企業(yè),2015(3):93.

        [2] 羅春芳.變頻調(diào)速技術(shù)及其在制藥工業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2015,34(11):49-50.

        [3] 豐偉.變頻調(diào)速技術(shù)及其在工業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用[A].智能城市與信息化建設(shè)國際學(xué)術(shù)交流研討會論文集V,《智能城市》雜志社、美中期刊學(xué)術(shù)交流協(xié)會[C].2016.

        [4] 朱娟娟.芻議工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2014,33(27):60,70.endprint

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