摘要：电力传动有着极其繁杂的特性，电动机经常出现正反转运转，同时过负荷运行、电动、制动频繁切换的情况也经常出现，这就需要它有着极佳的可靠性。现今交流电动机变频技术已经逐渐发展成熟，对于交流异步电动机的速度调节，一般是借助变频调速器实现，这是电动机节能调速的核心技术。变频调速技术能够完成对电机状态的有效调控，这不但保证了电机的稳定性，并且还在节能方面效果显著，同时还能保障作业安全性、减小投入成本、提升生产效益。文章重点剖析了变频调速技术在工业电气自动化控制中运用产生的问题，希望为行业发展带来一定的借鉴。
关键词：工业生产；电气自动化控制；变频调速技术
在二十一世纪的今天，各项科学技术都得到了迅速的发展，同时也带动了工业电气自动化的发展。在这些技术创新的因素中，变频调速技术显得格外重要，也引起了行业人士的关注。现在的工业生产都面临着电机能耗过大的问题，所以很多时候都会使用到变频调速技术，这项技术能够有效地切换电机的作业状态，在稳定生产效率的前提下，还能实现节能降耗的战略目标，由此带来生产效益的提升。较之以往的直流调速方式，变频调速技术不但运行稳定性高，同时还有很强的实用性，与此同时，还能够极大的节约能源和缩减成本，这是符合工业电气自动化在控制上的需求的，并且对促进工业电气控制发展也十分重要。文章也就是考虑到这点，深入的探讨了变频调速技术在工业电气自动化控制中遭遇的那些问题。
一、运用变频调控技术的重要性分析
1.变频调速技术概述
变频调速技术的实质就是电机的转速会和电源频率呈现正比。在电机正常运转时，我们可以借助电源频率来调控我们想要的转速。在此基础上我们研发出了变频器，该项技术的正式问世还得追溯到上世纪七十年代，正式的控制理论由西方学者总结得到，在此之前行业一直陷在交流电动机的耦合问题之上，该理论的提出才宣告解耦成功，与此同时，参照直流背景下的调速原理能够实现矢量变换，这能够显著提升交流调速性能。
变频调速技术比较容易实现，成本较低，成效显著。该技术经过漫长的发展，使得变频调速器的各个零部件都在工艺上进入了成熟期，变得高效而精准，借助先进的生产技术，实现了设备工期上的尽可能缩短，在成本上也实现了优化，符合多个领域的不同需求，由于变频调速器的存在，使得原来生产上的隔阂得以打破，避免了变频设备会因为地域而出现差异的麻烦，同时也极大的开拓了市场空间。当前市场上的变频调速器依旧有很大的升级空间。就独立式变频调速器来说，它能够完成整流单元与逆变单元整体化安置，在便捷度上得到了空前的提升，故而，独立式变频调速器的出现，使得工业电气自动化控制领域的发展上了一个新的台阶。
2.推动自动化控制技术的不断发展
在工业生产的层面上来看，电气自动化扮演的角色十分重要，并且在工程的检验中不断走向成熟。当前的电气自动化技术涉及多个方面，系统性的实现了多学科的融合，不仅含有基础的机电技术，还有自动化控制技术和计算机网络技术等。伴随着电气自动化技术的不断升级，新技术也如雨后春笋般涌现出来，这为工业的发展打下了良好的基础。变频调速技术的使用将使得工业电气自动化技术实现新的突破，其将电动机电流、电压与变频器等糅合在一起，它让电机的运转模式能够随意的切换，根据需求灵活转变，实现了供需双方的动态平衡，在本质上达成了工业电气的自动化。
3.促进变频调控技术的推广应用
变频调速技术的引入，不但推动了电气自动化技术的发展，并且还极大的推动了变频调控技术的运用。变频调速技术的实质就是借助对电源频率的改变，继而完成对电机运转的调节，这种方式可以确保电机的稳定性和安全性。就当前来看，变频调速技术已经在工业生产中有着多方面的运用，很多企业都是在该项技术的基础上，完成节能环保以及降低生产成本等目标，与此同时，还能保证生产的安全性。由于变频调速技术在工业电气自动化控制中的完美实践，使得我们了解到其精准的控制精度、极高的稳定性以及对能源高效的利用率，这些优点都显著的提升了电气自动化控制的水平。故而，正是由于变频调速技术在工业电气自动化控制中的使用，才使得变频调速技术有可能迈向更加宽广的运用领域。
二、变频调速技术的特征
在当前的工业背景下，变频调速技术在工业电气自动化控制中有着极好的运用前景，这都是来自于其多项优良特性：
1.成本低廉，生产效益高
任何技术的实用化都需要一个漫长的过程，变频调速技术自然也是如此。实际上，在变频调速技术投入工程之前就有了很多次的升级优化，现在呈现在我们眼前的已经是发展的最佳形态了。考虑到技术的标准化要求逐渐提升，各种工艺和技术也在不断优化，这都使得变频调速技术在减少投入成本的同时，控制性能反而得到了很大的提升，由此也带动了整个应用效果的提高。
2.变频调速器具有通用性
较之以往，当前的变频调速技术和它的衍生产品都有着极高的标准化程度，并且标准化程度的提升也就意味着变频调速技术有着极佳的普适性，它能够符合各种工业生产领域对变频调速技术的要求，由此也就推动了技术的广泛使用。
3.变频调速器性能优越
经过广泛的调研，我们发现当前市场上变频调速器的种类多种多样，不过详细对这些产品进行剖析可以看出，这些产品的性能也依旧有着很多缺陷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆也就是说，变频调速器的性能还是有很大进步空间的，该技术在未来的时间里还能继续发展，性能也必将变得更加优良。
三、变频调速技术的具体应用分析
1.深度指示器保护失效
从工程实践的角度出发，基本所有的工业设备都需要在运行时设有对应的保护措施，这也就是设备运转行程的由来。就此来看，深度指示器展现的价值是十分明确的，一旦深度指示器出现问题，那么最严重的后果就是多重保护同时失效。故而，在设计深度指示器时，必须要兼顾到保护失效问题。在变频调速技术的支撑下，需要使用如下措施：在电机正式开启时，使用编码器采集各个采样周期内的脉冲信号，然后进行累加，再与采样之前的数据进行对比分析。一旦对比发现前后数据基本一致，那么就可以断定深度指示器出了故障，这时候设备还能不能进行爬行就需要进一步判定了。加入判定进入了爬行状态，那么参照既定程序就能进行相关处理了，并且这时候还会有警报信号传递到运行人员处。反之，就需要马上开启安全制动模式，并且依旧发出警报。
2.自动化适应电机模型单元
在工业电气自动化控制中使用的自适应电机模型单元有着如下功能：只需要采集电机的电压、电流等参数，就能够完成对整个电机运转状态的测定；电机模型单元可以和变频器直接关联起来，由此能够实现对转矩的调控；无数的工业生产案例和工程实践都表明，电机模型单元能够准确调控工业机电一体化系统的运转状态，与此同时，只要能够采集到当前的运转状态，就能够进行闭环转速调控。
3.变频器节能应用
在二十一世纪的今天，全球范围内都在提升对节能环保的关注度，工业生产一直都是能耗的一大方面，这不但违背了节能环保的宗旨，并且还增加了在工业生产上的经济投入，减小了生产效益。故而，必须要落实工业电气自动化控制系统的节能降耗工作。在这种时代背景下，推广变频调速技术正是世界大势所趋。变频调速器就是根据对电机运行状态的检测，来科学的控制电机的运转，这不仅能够确保电机工作的安全与稳定，同时还能够减少电机在运转过程中消耗的能源，有效的摆脱了工业经济生产中遇到的困境。
四、变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的应用
上文我们已经介绍了变频调速技术的优势，由于这些优点的革命性，引起了电气自动化控制工作者的重点关注，并积极引入了进来，由此这些优势也充分的发挥着价值，不过在工程实践环节，也发现了需要进一步改变的地方，由此才能保障电气自动化控制的质量，以下就将对应用环节进行详细描述。
1.应用案例
文章选取了变频调速技术在数控机床中的应用实例进行剖析，该案例采用此项技术就是为了实现节能改造，以往的数控机床在运行时都会消耗大量电能，不管是对企业，还是对数控机床自身寿命而言都是一种损坏，为了弥补该项损失，进而提升企业运营效益，数控机床最常用的模式就是工频运行，尽管这种模式效果显著，但是缺点也是很大的，最典型的就是齿轮主轴速度范围涵盖过广，正因如此，使得精准化控制变得极难实现，尤其是对于恒线速度特别明显。与此同时，在使用该技术时，运行设备也不能切实的保障安全性和稳定性，这就需要将对设备的监控切实落实下去，并随时准备维修，特别是对于离合器；除此之外，尽管使用的都是直线型主轴，其最大的优点就是能够避免级数限制，完成无极调节，但是其缺点就是后期护养难度极大，并且在正常运转时期，主轴是无法完成最大速度的，故而整体来看其优化效果并不明显。由此可见，相关从业者还是希望引入变频调速技术，达到期望的效果，进而实现既定的减小电能损耗的战略目标，从而也能实现成本的削减。在明确使用该技术以后，技术人员就要详细探讨制定相关方案了。
2.应用效果
变频调速技术能够有效弥补工频技术的缺点，不仅如此，其还能有效减少机械损耗的能源，有效降低成本预算，达到良好使用成效。变频调速技术的对象涉及机床结构、功能等方方面面，故而效果奇佳。由于引进了该项技术，使得数控机床自身的结构实现了升级革新，故而减少了很多金属材料的浪费。在另一个方面。由于引入了该项技术，使得机械操作得到了进一步的优化，便捷度得到了极大的提升，机械损耗也显著减小，由此带来的维修次数也少了很多。与此同时，使用该技术之后，数控机床实现了控制范围的提升，不管是在精度上，还是在控制效率上都得到了优化，其中最为重要的是，该技术有效的提升了数控机床加工质量，也实现了加工效率的提升，进而推动了整个数控机床行业的进一步发展。
五、结语
综上所述，随着交流电动机各项技术的逐渐成熟，变频调速技术得到了极大的发展。变频调速技术能够有效调控电机的运行状态，不仅能够在电机的安全性和稳定性上彰显价值，而且还在节能方面表现优异。
参考文献
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[2] 鲍杰. 变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的应用探析[J]. 科技与企业, 2015(3):93-93.
[3] 袁航松. 变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用[J]. 数字通信世界, 2016.
作者简介：李永涛（1983-01），男，汉族，籍贯：广东省茂名市，当前职务：职工，当前职称：热能动力工程师，学历：大学本科，研究方向：自动化设备控制
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论文作者:李永涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
标签：技术论文; 变频调速论文; 调速器论文; 电机论文; 工业论文; 自动化控制论文; 电气论文; 《电力设备》2018年第31期论文;