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摘要:变频调速技术是一种新的技术,应用变频调速技术降低了生产能耗,确保了生产安全和质量,满足了电气自动化控制的需要,给企业带来了经济效益。未来在在设计调速器时,应该从实际出发,根据所需要的生产要求不断改进功能,必要时需要进行创新,对创新后的产品进行完善,使变频调速器在工业电气自动化的应用领域不但能够降低工业电气自动化系统的能耗,还能够有效改善工艺条件,为生产创造更多的便利条件,适应科技快速发展的形势。
关键词:变频调速技术;工业电气自动化控制;应用
引言
因为我国经济水平的上涨,加大了对科学技术的研究力度,使工业生产中出现了新兴的调速技术,便是交流变频技术,它与直流变频技术相比,具有降低生产能耗的作用,还能保障生产效率与质量,为企业带来更大的经济效益。在对调速器展开设计时,需从实际的角度出发,依据所需的生产需求来完善功能,若是有需要还需要展开革新,使变频调速器的工业电气自动化系统中的应用效率,为工业生产提供可行依据,从而保证企业在未来发展中开辟新高度。
1变频调速技术原理以及重要性
1.1变频调速技术原理
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变频调速在工业电气自动化控制中的重要性
随着电气自动化技术的日益发展成熟,该技术已成为工业领域中的核心技术之一。电气自动化技术涉及广泛,包括信息技术、互联网技术、计算机技术、机电技术等多个学科领域。我国工业发展的各行各业均涉及到该技术,在高新技术领域电气自动化技术是不可忽略的一部分。由于电气自动化控制的核心目标在于实现电气设施能够自动化运转,因此要更好的将工业电气自动化控制和变频调速技术结合起来,并且在变频技术实现电气自动化节能的时候,还要根据具体的运行情况进行相应的变频调节技术的开发和利用,进而使得电气自动化控制系统的实际工作效率得到提升,促进工业电气自动化的真正实现。
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3变频调速的相关特征
当前,大部分的变频调速的器件都是为了保障工业生产的高效性以及低成本,一般会应用300纳米的晶圆,它是基于TSMC90纳米的基础上的,低K的工业生产流程。有关的设备因为在硅区的选用上是基于最小化为主的,因此,它不单单可以运用单个芯片来支持比较复杂的数字系统,因为它的成本是较为低廉的,只相当于一个集成电路的成本费用。为了满足不同的工程需求,所应用的变频器也会有所不同,但是在当前应用最为普遍的是通用的变频器,其硬件结构主要分为三种,其中包含了公共直流母线式的变频器、带能量回馈单元的变频器、独立式变频器。独立式变频器的应用原理是把逆流单元与整流单元进行有效融和放在一个机壳之中,此种变形器是当前运用最为广泛的变形器,一般情况下可以驱动一台电动机,通常是应用在T业负载中。它主要是通过JTAG和AS相结合所配置的方法,所以它所配置的电路是要符合AS配置的方式,同时还需要符合JTAG的方式,其中应用的主要芯片的配置是应用的EPCS1。
4分析变频调速技术在工业电气自动化中的应用
(1)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。
(2)自适应电动机模型
自适应电动机模型主要的功能是参照电动机在输入的电压或是电流的检测结果进行比对,来确定电动机自动识别时的参数,自适电动机模型对于转矩控制的控制是最为主要的单元,也是影响最为直接且关键的单元。在诸多工业生产场所中应用自适应电动机模型,是对其转速进行合理控制的主要方式,它的控制速度应该在百分之零点五左右,一般用在闭环转速的反馈中。此种模型在工业电气化控制中极为关键,由于电气化在工业生产中占据主体地位,进而其作用力也是极大的,所以合理运用是确保工业生产顺利的前提。
(3)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。
结束语
由于科技的不断创新,在我国的工业生产中,需要应用新兴节能的技术,来降低我国环境污染、能源紧缺的问题,当前节能减耗已经成为了我国各个行业高度重视的问题,而在工业中融入自动化设备,可以切实增加工业生产效率。变频技术具有较强的调频性,并且节能效果比较好等优势,此技术的合理利用可以使工业电气自动化的需求得以全面满足,通过实践证明,此技术的应用取得较佳的应用效果,为工业生产节省了大量能源,还保障工业生产质量与效率。
参考文献
[1]刘西亚,李鹏明.高压变频调速技术应用现状与发展趋势分析[J].中国石油石化,2017(09):138-139.
[2]张翊华.变频调速技术在供热厂中的应用[J].区域供热,2017(01): 94-97+101.
[3]朱益飞.变频调速技术在注水泵节能降耗工作中的应用[J].变频器世界,2017(02):51-54.
[4]林泽武.变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用研究[J].科技尚品,2016(01):126.
论文作者:张玉红1,安洋2,金书辉2,郭清臣2,李闯2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签:技术论文; 调速器论文; 变频调速论文; 工业论文; 工业生产论文; 电气自动化论文; 电动机论文; 《基层建设》2018年第6期论文;