工业电气自动化控制中变频调速技术的应用探究

唐戈帛

摘要：随着我国经济水平的快速提高，工业占据着举足轻重的地位，起到了重要的支撑作用。现代工业发展对电气自动化控制有着较高的要求，电气自动化控制水平直接影响着整体工作效率和资源节约效果。将变频调速技术应用于工业电气自动化控制中，能够为现代工业电气自动化控制工作提供极大的便利和帮助，推动工业领域高质量发展。因此我们针对变频调速技术，分析了变频调速技术的应用价值，并且探讨了变频调速技术在工业电气自动化控制中的具体应用。

关键词：变频调速技术；工业电气自动化控制；功率因数；节能降耗

引言

传统工业电气自动化控制技术模式下，节能效果差，资源利用率低，整体工作效率不尽如人意。在科学技术不断创新的背景下，变频调速技术实现了质的飞越，并广泛应用于现代工业领域。工业电气自动化控制与变频调速技术的深度融合，极大地提升了工业电气自动化设备变频节能效果、资源利用率、整体生产效率以及工业电气自动化控制水平，为工业节能环保化发展奠定了坚实有力的基础。

1变频调速技术概述

变频调速技术指的是通过对电机频率、电压予以改变，进而实现电机调速的一项技术。当前，变频调速技术凭借自身高效率、高精度、无级变速、调速平稳等诸多的特点和优势，被广泛应用于工业、纺织业、冶金业、石化业、电力等多个行业和领域中，尤其是在现代工业电机能效提升中发挥着不可替代的作用。目前，工业电气自动化控制领域，对变频调速技术的应用极为广泛，电气设备作为工业生产的重要支撑力量，对其自动化控制有着较高的要求，借助变频调速技术，可实现对高功率电气设备的节能减排，将能源利用最大化，减少资源、能源方面的浪费，获取更高的经济效益。例如，变频调速技术和数控机床的融合，可优化数控机床结构，降低数控机床运行时对金属材料的消耗和浪费。又如，变频调速技术和中央空调系统融合，能够结合实际需求对输出功率予以自动化的调整，达到节能节电的目的。变频器的工作原理非常简单，利用变频技术、微电子技术改变电机电流频率，进而控制电机的运行速度，实现对电机运行的灵活化控制，使得人们对电气设备的使用更加轻松简单。变频调速技术应用运行，是结合电机转速和工作电源输入频率两者的正比例关系，对电动机的工作电源频率进行变动，最终调整电机的转速。当前变频器已成为工业电气自动化控制领域的重要控制单元，在应用变频调速技术时，要保证操作正确，在规定范围内使用变频器，避免设备出现损坏。要重视对设备、系统线路的检查，确保处于正常使用状态；要定期保养维护变频器，延长其使用寿命，同时也降低故障和安全隐患问题的发生概率，提升工业电气自动化控制水平。

2变频调速技术的应用价值分析

2.1防护性能优越

电气设备运行时，过电流现象极为常见，当电流超过限定值，极易烧毁电动机，影响电气设备的正常使用。借助变频调速技术，可极大地避免发生过电流的现象。一旦电流超过限定值，可在极短的时间内启动过电流保护。以超过２００％额定电流峰值的电流为例，在１０秒内即可完成动作有效过电流保护，这样一来，就极大地降低了电动机故障问题的发生概率，为电气设备的可靠运行奠定了有利的基础。

2.2优化性

现阶段变频技术的理论系统和设备模块正在同步完善，一定程度上提高了电气自动化的整体效率和稳定性。同时，逆变器元件可集成应用。

3变频调速技术在工业电气自动化控制中的具体应用

3.1等速区段低速控制保护

电机拉动设备是工业类企业常用的电气设备之一，应用范围较广。将变频调速技术应用在等速区段低速控制保护领域，能够控制电机拉动设备的工作运行效率。例如，变频调速技术能够实现预警，对电机拉动设备运行期间出现的超载和超速情况进行实时分析。倘若设备运行期间出现超载和超速情况，则会第一时间进行控制。变频调速技术还能够控制设备的运行速度，变频调速设备与物联网传感器的联合应用能够在不同工作场景中灵活调节电机拉动设备的运行速率，具备紧急避障的功能。装有变频调速设备的电机拉动设备在运行期间能够始终保持合理的运行速度，实现系统安全运行目标。倘若电机拉动设备运行期间因不可抗力影响出现紧急情况，变频调速设备可在第一时间将速度变化控制在10%以内，避免速度超过临界值对设备自身或人员产生影响。为进一步发挥变频调速技术的应用价值，需要运维人员加大对等速区段低速控制保护的重视。日常工作中企业需要加大监管频次，及时做好数据统计和数据分析工作。对于设备在实际运行期间出现的任何问题，都必须在第一时间进行处理分析，避免风险隐患影响设备的使用寿命。

3.2稳定变频器应用

在实际应用过程中，变频器必需与电气设备相匹配，以确保合理生产。为了保证实际频率调节效果，满足电气调节的要求，必需确定电机的相关参数，不断完善自动电气设备的功能，确定其实际运行状态。电动机和转换器的连接和使用，使操作系统集中控制，不断改进各种工作要素，从而有效协调工作，提高生产水平。同时保护相应故障区域，实现设备和逆变器的一致应用。

3.3应用于矿井提升机电控系统

煤矿生产作业时，需要应用矿井提升机等设备，电控系统作为其重要组成部分，将电控系统和变频调速技术融合，可极大地保障矿井作业效率和安全。首先，借助变频调速技术，可满足深度指示器失效保护需求。提升机的保护功能均是建立在行程分析的基础之上的，若深度指示器处于失效状态，会影响数据正常显示，导致保护功能失效，威胁提升机安全运行。应用变频调速技术，在启动电机后系统累加所有采样周期内旋转编码器所发送的脉冲数，同时比较采样前后数值差异，若数值无变化，代表深度指示器处于失效状态。此时系统检查提升容器是否进入爬行区，如果没有进入，则会发出声光报警信号，若已进入，那么会启动安全制动，并进行声光报警。其次，借助变频调速技术，可实现等速段超速保护，等速段提升容器处于快速运行时，一旦系统紧急制动，会产生巨大的冲击力，进而损坏提升系统设备，所以做好等速段超速保护工作非常重要。发挥变频调速技术优势，若提升机运行速度超出额定速度的１５％，此时自动断开安全回路，进入紧急制动状态，降低对提升系统所造成的损坏。最后，变频调速技术在等速段超速保护中也发挥着非常重要的作用，提升机等速段运行状态直接影响着提升机能否安全停车，若无法安全停车，则会引发安全事故，所以做好等速段超速保护意义重大。借助变频调速技术，对提升容器运行速度持续检测，并比较实际运行速度和既定运行速度，若实际速度超过既定速度的１０％，则系统自动报警并进入安全制动状态，防止发生安全事故，保障生产作业安全性。

结语

综上所述，变频调速技术作为现代科学技术的重要产物，当前凭借自身的诸多优势，被广泛应用于各个领域当中。将变频调速技术和工业电气自动化技术深度融合，发挥变频调速技术功能与优势，提高工业电气自动化设备控制效果，提升工业生产效率，降低资源、能源消耗，降低生产成本，提高经济效益，最终达到节能减排的目的，推动企业节能环保化发展，促进现代工业良性发展。

参考文献

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