摘要：众所周知，传统的电气自动化控制技术的运行需要耗费大量的能源，不仅不符合当前国家对节能减排的要求，也会增加企业的生产成本，对企业发展而言是一种负担。为此，企业技术人员急，需寻找一种更为先进环保的技术，并将其应用于电气自动化控制中。当前，随着半导体技术的不断创新，变频调速技术作为一种新兴技术已经成功在工业生产的各行各业得到广泛使用，在实现节能降耗、改善控制性能的同时也提高了产品的产量和质量。
关键词：变频调速技术；工业电气自动化控制；应用研究
一、变频调速技术概述
1.1变频调速技术的产生及发展
对于变频调速技术来说，最早是出现在二十世纪的八十年代。自变频调速技术出现，就一直受到了工业领域的高度重视，并且，随着该项技术的不断发展以及完善，如今，该项技术的应用范围不断扩大，其性能也有了很大程度的提升。如今，在实际的工业行业领域内，变频调速技术已经占据了不可取代的重要地位。
1.2变频调速技术的主要组成部件
对于变频调速技术来说，其多个组成部件，正因为每个不同的小部件发挥着其最大的效用，因此，才能够促使工业生产持续稳定的发展。其中，变频调速技术主要具有以下主要组成部件。第一，自适应电动机模型单元。在变频调速技术中，自适应电动机模型单元是不可忽视的重要组成部件，该单元部件的主要作用，简单来说，就是在实际的工业生产过程中，就是对其输入电动机的电压以及电流做好及时的检测，从而促使电动机的基本参数能够被掌握识别。自适应电动机模型单元是能够直接进行转矩控制的重要单元。将变频调速技术更好的应用在工业领域内，一般情况下，当转速控制在大于0.5%时，可运用闭环转速进行反馈，从而达到更好的应用效果。第二，转矩和磁通比较器。这两种比较器，其作用简单来说，就是将两者出现的反馈值与参考值，这两种数值分别进行比对，之后在每隔20ms的时间范围内在进行比对。同一系列的比对事项完成后，将转矩和磁场情况借助滞环调节器有效的将其输出，从而促使工作人员能够及时的掌握转矩情况以及磁场状态，一旦出现生产过程中出现问题，也能够及时的做出相应的解决措施。
1.3变频调速技术的特征
对于变频调速技术来说，该项新技术的出现，充分满足了工业生产过程中的各种需求。随着科技技术的不断发展，现如今的变频调速技术已经具有了自身应有的强大优势，对整个工业行业领域，将有着不可忽视的重要影响。目前情况下，变频调速器所有的器件运用的都是300mm晶圆，制造过程中应用的是TSMC90nm、低K工艺，对于这些方面的应用成效来说，不仅能够促使工业企业更好的节约生产成本，而且其制造速度极快，从而达到企业想要降低造价的最终目的。除此之外，变频调速技术在进行设计的过程中，还应用了最小化的硅区，因此，能够在复杂的数字系统中，只使用一个芯片也能达到很好的效果。同时其投入成本相当于应用了一个专用集成电路的低廉成本，在满足各种生产需求的同时，最终达到降低工业企业成本的效果。
二、在工业电气自动化控制中变频调速技术的应用研究
2.1应用自适应电机模型模块
自适应电动机模型在变频中占据的地位是十分重要的，此模块在工业生产中利用的比较广泛，其主要功能是对电机的输入电压与输入电流展开检测，确保电机参数能够符合电源输出的实质性需求。只有保障基本要求满足以后，才会使电机的控制效果真正的发挥出。另外，电机在转矩时，可以采用自适应电动机模型来对其展开直接控制，此模块在展开控制转矩工作的同时，需要实现对电动机调速功能的控制。
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2.2应用脉冲优化选择器
在实际设计过程中，需要选用适合且最佳的控制芯片，当基本工作完成以后，需要对其布设对应的信号源，然后对电路模块展开编写工作，从而实现其性能的目的，主要包含了星座映射、缓冲模块、插入循环前缀、数模转换以及FFT功能。不同的模块自然是存在不同的性能，当信号源展开仿真试验时，务必要完成以上基础工作才能去完成信号源，在展开实际工作之前皆需要展开仿真试验工作，进行试验的主要目的是为了确保上述工作的稳固性与可靠性。因为整流电路在实际应用中时常会出现短路的问题，为了防范此现象频繁出现，需要采用对应的规避手段，来避免在电路中浪涌电流，当上述工作实现之后，便可以保障电路整体能够可靠运行，并且稳固且安全。
2.3加大对转矩与磁通比较器的研究力度
磁通比较器与转矩比较器存在的主要目的是将参考信号同反馈信号展开周期性比较，并且在此以后需要利用滞环调节器将磁场状态或是转矩状态输出，在输出的信号中能够切实探究出转矩的实际状态与磁场的实际状态，从而为后期利用哪种方式展开控制提供有效参考，进而为电气自动化控制奠定基础。
三、变频调速技术应用技术分析
3.1负荷匹配技术
变频调速设备的型号、容量以及实际载荷等，要与电机功率相匹配，通常裕量应该控制在10%以内，以保证系统处于安全稳定运行状态。
3.2变频调速系统的抗干扰处理技术
变频调速设备设计和使用过程中，防止电磁干扰是关键环节。在具体的操作过程中，可通过软件和硬件两种抗干扰技术方式，具体来讲主要包括隔离、屏蔽、接地等技术。
3.2.1隔离技术
在变频调速传动系统当中，一般在电源与放大器的连接线缆之间使用隔离变压器来避免传导过程中出现干扰，电源隔离变压器可使用噪声隔离变压器进行隔离控制。同时，通过增加受干扰电路、设备和装置与干扰源之间的距离也是一种降低干扰的有效方式。但是，这通常容易受到场地的限制，需要在实际的处理过程中结合场地情况。
3.2.2屏蔽技术
对于电气屏蔽技术，一般是将相关的电路、元器件、设备安装在由铝、铜或者是磁性材料制成的屏蔽箱中，确保电场、磁场不会穿过这些屏蔽箱。但是，在相关场合中，信号不但受到点噪声的影响，而且还受到周围较强的交变磁场影响，尤其是在重型机械厂、冶炼厂等环境下，这时不但需要考虑磁屏蔽，还应该考虑使用铁、镍等导磁能力较好的导体进行屏蔽处理。
3.2.3接地技术
（1）保护接地。保护接地即将变频调速控制系统中不带电的金属部分与地面的良好导体相连，从而保护设备和人身安全。在这个过程中，也能够有效防止静电的积聚，有效抑制信号干扰问题。（2）工作接地。工作接地即为了保证变频调速系统及相关的测量设备的精度达到要求而进行接地，通常包括机器逻辑地、信号回路接地和屏蔽接地等处理方法。
四、结论
简单来说，因为变频调速技术具有节约能源、能够提高企业经济效益等诸多优势，完全满足了我国电气自动化控制的要求。因此，在今后的工业电气自动化控制行业领域内，该项新技术就应该大力的推广以及应用，从而促使企业发展更加稳定。
参考文献
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[3]王华.基于智能控制的异步电机变频调速的研究[J].数字技术与应用,2015(1).
论文作者:赵洋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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