摘要：近年来随着工业电气自动化的不断发展，变频调速技术越来越受到重视，并且已经广泛的用在了工业电气自动化的控制当中。当前关于电机能耗的降低问题，大都普遍采用变频调速的技术，转化电机的工作状态，变频调速控制使得生产效率得到有效的提升，也适应了节能降耗的发展，进而节省人力和财力。变频调速技术适应工业电气自动化控制的要求，相比传统直流调速的方式，变频调速稳定性更好，实用性更强，取得良好的经济效益的同时有利于节约能源，对工业电气化控制具有重要作用，在今后的实际工作中值得推广。
关键词：变频调速技术；工业电气；自动化控制；运用探究
导言
在我国工业生产中合理控制电气自动化之中的变频调速技术，对于目前我国工业发展至关重要，因此应用变频调速技术在工业中广泛运用，在电机运行中通常应用其主要目的在于对能源的消耗有所降低，利用变频调速技术在电机上应用可以快速的转化电机的工作情况，使得电气自动化得到有效的控制，不仅适应我国节能减排的新形势，还有效的促进工业电气自动化的中的变频调速器得到全面发展。
1变频调速技术概述
变频调速技术的原理是电机转速与工作电源的输入频率成正比来实现的。在电机控制过程中，改变电机工作电源的频率就可以改变电机的转速。变频器就是基于以上原理开发设计的，该技术初始于20世纪70年代初，国外学者提出了相关的控制理论，对于交流电动机的耦合问题，用该理论解耦成功，并且，根据直流条件下的调速原理进行矢量的变换，明显的提高了交流调速的能力。在这个理论提出后，相关学者对其进行了完善，一个德国的学者在研究电压逆变器时，对于转子磁力链和定子磁力链进行了角度控制，可以成功控制两链之间的夹角，从而在控制电动机转矩时可以实现对其转矩的直接控制。该学者研究的方法简单易行，可以用相对较小的参数来完成模型的建立。目前变频调速技术的控制的现状是，该技术效果比直流调速好，在可靠性方面，该技术性能也在日益提高，已经大范围的使用在工业电气自动化、计算机控制、工业系统中，并且实用性更强，因此，现如今的直流调速技术已经渐渐在多领域被变频调速技术取代，研究变频调速技术，使其在应用中更加可靠完善已成为工业电气自动化发展的必然趋势。
变频调速技术造价低廉、生产效率高。通过长时间的努力研发与改进，现如今变频调速器的所有零部件大都采用高生产效率较的工艺制造而成，引入了新型生产技术，使得设备的生产能够在更短的时间内完成，降低了生产成本，更好的满足不同工业领域需求，变频调速器的出现，使得生产过程中的通用性得以实现，避免了不同领域、不同地区必须使用不同变频设备的麻烦，同时极大的提高了变频调速技术的可推广性。目前市面上比较为常见的几类变频调速器的性能仍处于不断的优化之中。以独立式变频调速器为例，独立式变频调速器可以实现整流单元与逆变单元的一体化安置，极大的提升了设备使用的便捷性，因此独立式变频调速器的应用受到了工业电气自动化控制领域的广泛认可。
2变频调速技术基本原理及组成
变频调速技术的基本原理为利用电机转速与工作电源输入频率成正比的关系n=60f（1-s）/p，其中n为转速，s为电机转差率，f为输入频率，p为电机磁极对数，改变电动机的工作频率从而达到控制电机转速的目的。
变频调速技术的关键部件主要有3部分：自适应电动机模型单元、脉冲优化选择器、转矩和磁通比较器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自适应电动机模式单元主要的功能是检测输入电动机的电压、电流的性质，从而识别电动机的参数，它是直接转矩控制的关键单元，以定子磁场定向方式帮助实现对转矩的直接控制，该技术能够实现正负0.1%的速度控制精度；脉冲优化选择器的主要功能是优化选择在一定范围内的脉冲信号，功能的实现首先需要选择合适的信息处理选择芯片，当前在电气自动化控制行业中常用的型号为CycloneⅡEP2C5Q209C8；其次需要设计调制方式的信号源并编写能够实现不同功能的电路模块，例如能够实现星座映射、缓冲功能的模块；最后，通过信号源进行仿真模拟判断编写的电路模块是否能够实现既定的功能。影响脉冲优化选择器性能的重要因素是电解电容器的容量具有很大的离散型，导致部件承受的电压出现偏差，为此需要对电容进行改进，可以在电容器旁并联一个与电容器阻值相同的电阻，同时为了防止电路被烧毁，还可以增加抑制浪涌电流的措施。；转矩和磁通比较器的主要功能为每隔20s将反馈值与参考值进行比较，而后通过滞环调节器输出转矩或磁场状态，为工作人员后续的工作提供参考。
3分析变频调速技术在工业电气自动化中的应用
3.1脉冲优化选择器
变频调速技术在工业电气自动化中在对信息进行处理时应用的是CycloneIIEP2C5Q208C8芯片，其信号源FPGA的实现是基于OFDM的设计而调制成的，若是实现星座映射的话，需要编写5个模块来组成电路，依据信号源的建立来对各个模块的性能进行验证，最后实现对软件仿真以及FPGA硬件等的验证。致使它们所要承受的电压各不相同，其主要原因在于电容器容量在电解时具有较大的离散性，因此需要在每一个电容的旁边并联一个与其阻值一致的电阻来清除其离散性，以免造成更大的影响对系统。在电路中增设一些浪涌电流来防止电源接通的一瞬间出现电路烧毁的情况。因为当它经过的时候，因为电流量较大造成线路短路，进而出现烧毁则整个电路的情况或是避免出现一些更为严重的影响。
3.2自适应电机模型模块的应用
自适应电动机模型单元在变频系统中扮演着重要角色，该模块已广泛应用于工业生产中，主要功能有对电机的输入电流和输入电压进行检测，使得电机参数满足输入电源的要求。而且，电机的转矩可以用自适应电动机模型单元直接控制，该模块在进行直接控制转矩的同时，还实现了对所控制电机的调速功能。通常情况下，在工业电气自动化系统中，对于转速的控制，变频调速技术的要求其精度应大于0.5%，当精度超过0.5%时，为了控制电机转速，应该使用闭环反馈的回路进行反馈控制，从而控制电机的转速。
3.3磁通和转矩比较器
磁通比较器与转矩比较器的工作任务是将工作中的反馈值与参考值进行分别比对，每20ms进行一次比对，输出的磁场或是转矩的状态，都是通过两点式滞环调节器帮助而成的。对其进行及时比对，可以及时的发现子工业生产中机械存在的问题，可以对其进行及时纠正，避免在生产中留有一定安全隐患，导致安全事故的出现。
结语
综上所述，在确保安全生产的同时，还要保证产品质量以及生产效率，因此提高工业企业的经济效益是其主要前提，而增加经济效益首要的任务就是对生产成本的减低，因此需要工业生产中合理运用变频调速器，不单单是为了满足节能消耗的需求，还可以在传统的基础上增设一些具有重要作用的功能，在对调速器进行设计时需要依据生产的实际情况来不断优化调速器的功能，使变频调速器在工业中应用更加广泛，具有的价值更高，进而改善工业电气自动化传统的模式，来推动工业发展速度。
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论文作者:亢兴武
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
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