南寶能

摘要：針對工業(yè)電氣自動(dòng)化控制過程中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，首先分析其技術(shù)的重要作用，明確其對于工業(yè)發(fā)展的重要意義，其次闡述變頻調(diào)速技術(shù)的特點(diǎn)，為其實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，最后從三個(gè)方面闡述工業(yè)電氣自動(dòng)化控制過程和變頻調(diào)速技術(shù)的整合應(yīng)用，以此推動(dòng)我國工業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工業(yè)電氣;自動(dòng)化控制;自動(dòng)化控制技術(shù);變頻調(diào)速技術(shù)

1變頻調(diào)速技術(shù)原理

變頻技術(shù)相對比較復(fù)雜，依托磁極對數(shù)、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電源等各設(shè)備間的關(guān)系，對其進(jìn)行定義。處于工作狀態(tài)下的電動(dòng)機(jī)，依托程序編寫，對其轉(zhuǎn)速、電源等各指標(biāo)進(jìn)行控制，使工作頻率發(fā)生改變，科學(xué)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。其中，變頻調(diào)速技術(shù)主要構(gòu)成元素有自適應(yīng)電機(jī)模型、脈沖優(yōu)化選擇器、比較器。其中，自適應(yīng)電機(jī)模型作用在于控制電動(dòng)機(jī)工作電壓、電流等，通過這種方式，對電機(jī)工作性質(zhì)加以識(shí)別，對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。脈沖優(yōu)化選擇器則是在電機(jī)工作范圍已知時(shí)，把相關(guān)工作信號(hào)確定下來，并在工作狀態(tài)下，適當(dāng)緩沖脈沖信號(hào)，確保各功能模塊保持正常工作。比較器模型則把轉(zhuǎn)矩與磁通功能數(shù)值和常規(guī)工作狀態(tài)進(jìn)行比較。通常情況下，單次比較頻率以 20s 為宜，依據(jù)結(jié)果，對調(diào)節(jié)器輸出、磁場轉(zhuǎn)變等相關(guān)情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，確保電氣設(shè)備達(dá)到良好的變頻調(diào)速效果。

2運(yùn)用變頻調(diào)控技術(shù)的重要性分析

（1）推動(dòng)自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展。變頻調(diào)速技術(shù)是目前電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一種先進(jìn)技術(shù)，可以有效提升自動(dòng)化技術(shù)水平?，F(xiàn)如今我國技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用越來越深入，變頻調(diào)速技術(shù)的性能得到完善[1]。鑒于此，變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，不僅能夠支持工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)還推動(dòng)了自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展。（2）促進(jìn)變頻調(diào)控技術(shù)的推廣應(yīng)用。變頻調(diào)控技術(shù)是以 V/F、直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）等為基礎(chǔ)的自動(dòng)化控制技術(shù)，在我國工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因?yàn)樵摷夹g(shù)在工業(yè)機(jī)器人、加工、傳輸?shù)确矫嬗蟹浅：玫膽?yīng)用效果，可以顯著提升設(shè)備運(yùn)行效率，所以得到工作人員的青睞，成為目前我國工業(yè)領(lǐng)域最為常用的技術(shù)之一，對于今后變頻調(diào)控技術(shù)的推廣與應(yīng)用有重要意義。

3工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的整合應(yīng)用

3.1 礦井指示器保護(hù)中的應(yīng)用

礦井下的電氣提升設(shè)備在正常情況下，為確保工作狀態(tài)的穩(wěn)定需要采用多重保護(hù)機(jī)制。電氣提升設(shè)備的深度指示器功能對于系統(tǒng)的正常工作至關(guān)重要，在電氣提升設(shè)備運(yùn)行過程中，一旦發(fā)生功能失效的情況，會(huì)直接影響整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，致使設(shè)備無法正常工作。而變頻調(diào)速設(shè)備可以對深度指示器起到檢測的作用，相關(guān)操作人員首先將電機(jī)開啟到工作狀態(tài)中，與此同時(shí)，做好周期內(nèi)編碼脈沖的疊加處理工作，然后記錄并比較編碼器與比較器的脈沖數(shù)值，最后根據(jù)比較結(jié)果來判斷整個(gè)電氣提升設(shè)備是否處在正常運(yùn)行的工作狀態(tài)中，如果前后數(shù)據(jù)沒有發(fā)生改變，那么深度指示器就存在出現(xiàn)異常的情況，從而導(dǎo)致為設(shè)備留下隱患的可能。

3.2等速區(qū)間的超速控制保護(hù)

電機(jī)拉動(dòng)設(shè)備一般情況下是在等速區(qū)間運(yùn)行，且被工業(yè)電氣企業(yè)廣泛應(yīng)用。變頻調(diào)速技術(shù)的使用則可以有效地對設(shè)備系統(tǒng)的異常情況包括過載和超速等現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)警通報(bào)。作為提升設(shè)備運(yùn)行速度的監(jiān)控依據(jù)，其正常工作速率應(yīng)當(dāng)確保不高于系統(tǒng)運(yùn)行既定速率的百分之十五，如果速率顯示超過既定速率，那么變頻調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行速度會(huì)直線緩慢，并且隔開設(shè)備的安全回路架構(gòu)，與此同時(shí)，采用緊急制動(dòng)設(shè)備，以此來達(dá)到減少系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行速度、進(jìn)行預(yù)警控制的目的。工業(yè)電氣企業(yè)相關(guān)操作人員為了有效的控制系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)區(qū)間的超速或者過載行為，應(yīng)在注意控制電機(jī)拉動(dòng)設(shè)備運(yùn)行過程中時(shí)刻注意速率的大小，為此，可將調(diào)速控制保護(hù)分成兩個(gè)步驟，首先，速度不能超過設(shè)備既定速率的 10%; 其次，在電機(jī)拉動(dòng)設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，確保系統(tǒng)整體工作處于正常狀態(tài)，保持系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3.3減速區(qū)段低速控制保護(hù)

在變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用過程中，減速區(qū)間控制也非常關(guān)鍵，能夠使設(shè)備穩(wěn)定控制得到明顯提升。倘若系統(tǒng)減速至設(shè)備限定位置，需要立刻采取相關(guān)控制保護(hù)措施。同步使用變頻設(shè)備和 PLC 設(shè)備，將二者結(jié)合起來，對速度實(shí)施監(jiān)控，完成取樣工作。還要多次核對數(shù)據(jù)值、安全設(shè)定值這兩項(xiàng)指標(biāo)，確保在減速區(qū)段系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)問題、漏洞[2]。倘若速度超出這個(gè)范圍，向系統(tǒng)中心發(fā)出安全警告，繼而對設(shè)備運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，確保達(dá)到良好的系統(tǒng)減速控制調(diào)節(jié)效果。

3.4變頻器節(jié)能應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)最為核心的目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)利益最大化，通過工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)為社會(huì)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。然而，工業(yè)生產(chǎn)期間經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，限制工業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。其中最為嚴(yán)峻的問題，便是生產(chǎn)期間投入高、收入低。鑒于此，為了減少工業(yè)生產(chǎn)期間花費(fèi)的成本與能源，通過電氣自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，必須要應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)。一般來說，變頻器是可以保證生產(chǎn)車間的高效運(yùn)行、安全生產(chǎn)，使用變頻調(diào)速技術(shù)，可以最大程度提高變頻器、電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。除此之外，變頻器、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間所承受的電壓負(fù)荷比較高，若為了保證變頻器變頻調(diào)速始終處于正常的范圍內(nèi)，發(fā)揮出其最大的效用，要利用變頻調(diào)速技術(shù)合理分析電路配置，獲得最佳的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效果。另外，電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中所涉及到的功能、系統(tǒng)編程必須要保持一致，只有如此才能夠真正提升工業(yè)電氣自動(dòng)化控制效率以及質(zhì)量。

3.5深度指示器保護(hù)失效

工業(yè)電氣自動(dòng)化控制的有關(guān)設(shè)備是生產(chǎn)效率與有效性的重要前提，只有保證設(shè)備性能，才能夠?qū)崿F(xiàn)有效運(yùn)行。為此，有關(guān)人員需要加強(qiáng)對工業(yè)設(shè)備保護(hù)的重視，定期做好設(shè)備的維護(hù)工作。一般在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備設(shè)施保護(hù)期間，首先要整理、分析設(shè)備運(yùn)行時(shí)的諸多參數(shù)，保證其合理設(shè)置。對于工業(yè)電氣生產(chǎn)設(shè)備，深度指示器是其中應(yīng)用比較常見的設(shè)備，若深度指示器在運(yùn)行期間出現(xiàn)故障，便會(huì)對其他保護(hù)裝置的正常運(yùn)行造成影響，限制其保護(hù)作用的發(fā)揮。

為了將這一問題及時(shí)解決，需要從深度指示器開發(fā)、設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)入手，增設(shè)失效保護(hù)裝置，如此一來便可以確保深度指示器有效運(yùn)行。那么在安裝失效保護(hù)裝置的過程中，便會(huì)運(yùn)用到變頻調(diào)速技術(shù)，當(dāng)電機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，采集編碼器獲得的所有脈沖數(shù)信號(hào)，并且將其整理。分析數(shù)據(jù)之后，如果沒有發(fā)現(xiàn)任何變化，證明深度指示器運(yùn)行狀態(tài)不正常，對于保護(hù)效力的發(fā)揮非常不利。若確定深度指示器不能繼續(xù)發(fā)揮保護(hù)效用，工作人員便要對與之有關(guān)的設(shè)備進(jìn)行檢查，確定其是否已經(jīng)進(jìn)入到爬行區(qū)當(dāng)中。如果確定處于爬行區(qū)，這時(shí)深度指示器會(huì)傳遞信號(hào)，隨后做好后續(xù)的一些處理;若確定其沒有進(jìn)入爬行區(qū)，這時(shí)相關(guān)設(shè)備會(huì)緊急制動(dòng)，并發(fā)出預(yù)警，及時(shí)通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。

結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)電氣是推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成因素，它能提高工業(yè)電氣企業(yè)生產(chǎn)工作效率的同時(shí)，還能減少企業(yè)成本。自動(dòng)化控制中的變頻調(diào)速技術(shù)不僅能幫助企業(yè)在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)工作時(shí)提高安全高效性，確保操作穩(wěn)定性，還可以降低能耗與污染，節(jié)省人力物力財(cái)力等各方面的成本，從一定程度上承擔(dān)工業(yè)電氣行業(yè)企業(yè)需要承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。工業(yè)電氣使用的電動(dòng)機(jī)在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，由于正反向工作頻繁地、長時(shí)間地切換，極易導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)處在超負(fù)荷狀態(tài)中。而變頻調(diào)速技術(shù)可確保工業(yè)電氣電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)對于工業(yè)電氣發(fā)展具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

[1]付連江.變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用探究[J].化工管理，2017（05）：87.

[2]李仕菊.變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（04）：144.