摘要：在工业电气自动化系统中，利用变频调速技术能够有效提升系统的可靠性和稳定性，提高系统对电源的适应性，同时能节约大量电能，提高工业企业的生产效率并降低能源成本，为企业带来更高的经济效益，变频调速技术在广泛的应用中获得了长足的发展和进步，未来应继续进行完善和创新工作，提高我国工业生产的自动化水平。
关键词：工业生产；电气自动化；变频调速技术；具体应用
引言
在社会快速发展背景下，我国变频调速技术得到改革与创新。因为变频调速技术自身拥有众多优势，所以，被广泛应用在电气自动化控制当中。电气自动化控制已经成为我国社会发展中的重要组成部分，所以，将变频调速技术应用在电气化自动控制当中。能够保证各项工作的顺利进行，在达到节能环保的同时，实现社会的可持续发展。
1电气自动化控制中变频调速技术运用的重要作用
1.1保障设备有效运行
在工业生产当中，电动机等各项设备的安全稳定运行是保证工业生产各项工作顺利展开、保证工作质量与工作效率的关键因素。所以，为更好进行工业生产工作，使电气自动化控制设备等能够充分发挥作用，需要将变频调速技术应用在其中。变频调速技术的应用，能够将电气自动化控制在有效范围内，保证各项设备安全稳定运行。与此同时，能够根据电动机等设备实际运行情况，能够对变频调速技术进行相应调整，使设备运行得到有效保障，促使各项工作顺利展开。
1.2保证自动化技术水平
将变频调速技术应用在电气自动化控制当中，能够使电气自动化技术水平得到有效保障。随着科学技术的不断发展，我国变频调速技术也在不断更新与改革当中。所以，变频调速技术在很大程度上，推动我国工业的更快发展。从某种意义上讲，变频调速技术的应用，能够拉动我国经济的快速增长。在提升电气自动化技术水平的同时，能够实现社会的可持续发展。达到降低能耗，节能减排的目的，从而为我国环保事业提供更多帮助。
2变频调速技术的优缺点分析
2.1变频调速技术的优点
2.1.1电机启动冲击小
大功率电动机在启动瞬间，启动电流过大，会影响电动机的使用寿命，同时大启动电流对电网冲击影响很大，会导致电源电压突然波动，影响同一电网内其它负荷设备的正常工作。利用变频调速技术，通过对电机启动频率的控制，能实现电机缓慢启动，使电源频率从低到高输出，电机转速逐渐上升，从而控制电机启动电流，变频调速技术对电机和电源起到了有效的保护作用。
2.1.2电机调速性能好
变频调速技术调速范围宽，调速动态响应快，且调速过程平滑冲击少，能实现从0HZ到几百HZ的频率输出范围，而且线性度很高，适合应用于各种电机各种场合的调速，如提升机，机床，电动汽车，生活水泵、消防泵、稳压泵等调速速度和精度要求较高的场合均须用到变频调速技术。
2.1.3可以有效节约电能
变频调速技术的应用可以大范围改变电机运行转速，电机在低速运行工况时能耗极大下降，能有效节约电力能源成本。
2.1.4电源适应性强
变频器通常配置直流母线电容器，对电网电压波动具有较强的适应性，能在额定电压5%-10%的范围内满负荷输出，在突然出现电网压降时，变频器能在5个周期内失电运行不跳闸，在轻载状态下可失电运行更长时间。
2.2变频调速技术的缺点和不足
2.2.1产生谐波
变频器输入侧一般采用普通移相整流技术，低频状态有较大的波形畸变，会给电网造成一定的谐波污染，尤其在缺少电磁隔离设备时，对电源波形影响较大。随着变频调速技术的发展，部分厂家已在变频器内部设置输入/输出滤波器，以避免其产生的谐波。
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2.2.2设备投入成本较高
变频调速技术中用到的功率器件如IGBT模块成本较高，并且耐压能力有限，难以在高压（10KV等级）状态下工作运行，因此，在高电压、大容量变频调速时，需要利用变压器先对电源降压，再调频，再进行升压，这一过程加大了设备投资和系统损耗，造成系统成本上升。
3变频调速在电子自动化控制中的应用
3.1变频调速技术的原理
变频技术是一项比较复杂的技术，根据其工作的具体要求，主要运用了磁极对数、电机转速与电源之间的关系，可以将其定义概括为，式中的n代表电动机运作的速度，f代表电机输出的频率，p为电动机的磁极对数，电动机在工作过程中，主要通过编写程序控制它的转速与电源，以达到改变工作频率，进而能够实现对电机转速进行控制的目标。变频调速技术主要包括自适应电机模型、脉冲优化选择器以及比较器等三部分构成，自适应电机的模型主要功能是对电动机工作的电压、电流进行控制，以达到识别电机工作性质的目的，从而能够有效控制电机的转速，脉冲优化选择器是根据电机工作范围来选择合适的工作信号，并在工作时对脉冲信号进行缓冲，使得在不同范围的功能模块能够按照既定的功能工作，比较器模型主要是对转矩与磁通的功能数值与正常情况进行比较，一般情况下，每隔20s比较一次，然后，通过比较的结果来判断调节器的输出或者磁场的转变，进而能够实现整个电气设备的变频调速控制。
3.2在深度指示器保护中的运用
相关设备设施是保证工作生产有序进行的重要保障，所以需要做好相关工业设备设施的保护工作。如果想要做好相关设备设施的保护工作，需要对设备设施在实际运行过程中的参数等进行详细分析与整理。工业生产设备设施当中，深度指示器在其中发挥着重要作用。如果深度指示器出现故障，那么大多数保护装置将无法发挥保护作用。所以，为解决上述问题，在开发与设计深度指示器过程中，需要设置相应的失效保护装置或者模式，这样能够保证深度指示器的正常运作。在这一过程中需要利用变频调速技术，在电机正常运行过程中，要对编码器采集的脉冲数信号进行累计。如若数据没有发生改变，那么在此时深度指示器没有展开正常工作，那么保护效力将无法得到保障。一旦明确深度指示器无法起到保护作用，要检查相应的设备设施，检查相应设备设施是否已经进入爬行区。如果已经进入爬行区，那么深度指示器将会发出信号，并展开相应处理工作。如果没有进入爬行区，那么将会及时进行制动，然后发出报警信号。
3.3在自适应电机模型单元中的运用
自适应电机模型单元在电气自动化控制系统当中占据重要作用，其主要功能主要表现在以下几点内容当中：第一，能够对电动机输入电压参数进行相应检验，这样可以明确电动机工作状况。第二，电动机模型能够与变频器进行有效连接，可以将转矩控制在有效范围内。第三，在工业生产过程中，可以利用自适应电机模型单元及时了解机电一体化系统工作情况，进而选择出最为适合的闭环转速。
3.4在变频器中的运用
工业生产最终目的就是创造更多经济效益与社会效益，为社会发展提供更多便利。但是，在工业实际生产过程中，会经常面临高投入低收入问题。所谓，为在最大程度上降低工业生产成本，需要实现电气自动化控制的节能减排，在这一过程中需要利用变频调速技术。变频器是保证生产车间安全稳定运行与生产的有效保障，所以，需要利用变频调速技术保证变频器与电机的稳定运行。无论是变频器还是电动机，都需要在产生过程中承受高负荷电压。如果想要使变频器的变频调速控制在有效范围内，发挥最大作用，需要在电路配置过程中对电动机的运行进行分析与研究。与此同时，需要保证电气自动化控制各项功能与系统编程相符合，从而使工作效率与工作质量得到保障。
结束语
随着现代控制技术与生产需求的发展，变频调速技术得到了广泛的应用，而集成电路技术与微机控制技术的发展，为交流变频调速技术的发展提供了良好的物质基础与技术条件，变频技术的功率因数高，调速性能也比较良好，在未来的工业自动化设备中应用会越来越广泛。
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论文作者:张恒祥
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
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