摘要：在社会经济水平和科学技术水平显著提升的背景下，工业电气自动化控制获取了较好发展。将变频调速技术适用于工业电气自动化控制，可大幅缩减产品生产成本，创造更高经济效益，并改善整体工作效率，为企业发展节约资源。此次研究先对变频调速技术进行了阐述，而后分析了变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用价值，并对其实践应用进行了探讨。
关键词：变频调速技术；工业电气；自动化控制；应用
引言
我国工业领域已经进入到发展的重要阶段，在信息化时代下为了实现行业改革的深入开展，制定了电气自动化控制的目标。为了实现这一目标，变频调速技术得到应用，一方面能够提高电气控制水平，减少电气控制期间能源的消耗，另一方面则可以带动社会经济发展。但是目前变频调速技术的运用还存在一些不足，需要在实践中总结经验。
1变频调速技术的概念
早在20世纪80年代的时候，变频调速技术就已经被发明，由于它的应用能够加快工业的生产效率，给工厂带来更高的收益，所以火速风靡工业界，受到工业界的欢迎和重视。随着时间的发展，变频调速技术也有了很大改良，性能和功能有了很大提高，应用的范围也越来越广，不仅是在工业中应用范围越来越广，在其他的很多行业中都有了应用。现在，变频调速技术已经有了不可撼动的地位。变频调速技术在实际应用到工业生产时需要很多组成部件相互配合才能完成它的生产任务，保证生产过程稳定进行。变频调速技术中有2个非常重要的部件，为了适应自动化设备的控制发挥着很大的作用。它们2个分别是自适应电动机模型单元和比较器，比较器有2种，转矩比较器和磁通比较器，这2种部件一个控制变频调速技术在实际生产中顺利的发挥功能，另一个负责监视，一旦在应用中出现故障，就可以立刻做出相应的解决措施，两者相辅相成，帮助变频调速技术在自动化控制中顺利应用。
2变频调速技术的原理及特点
2.1变频调速技术原理
变频技术相对比较复杂，依托磁极对数、电机转速、电源等各设备间的关系，对其进行定义。处于工作状态下的电动机，依托程序编写，对其转速、电源等各指标进行控制，使工作频率发生改变，科学控制电机转速。其中，变频调速技术主要构成元素有自适应电机模型、脉冲优化选择器、比较器。其中，自适应电机模型作用在于控制电动机工作电压、电流等，通过这种方式，对电机工作性质加以识别，对电机转速进行控制。脉冲优化选择器则是在电机工作范围已知时，把相关工作信号确定下来，并在工作状态下，适当缓冲脉冲信号，确保各功能模块保持正常工作。比较器模型则把转矩与磁通功能数值和常规工作状态进行比较。通常情况下，单次比较频率以20s为宜，依据结果，对调节器输出、磁场转变等相关情况进行准确判断，确保电气设备达到良好的变频调速效果。
2.2变频调速技术的特征
（1）成本低廉，生产效益高。变频调速技术在实际应用中所采用的控制模式主要有V/F、矢量控制（VC）以及直接转矩控制（DTC）等，其中V/F控制更加适合被运用在成本以及性能要求比较低的作业场所。由此可以总结，变频调速技术与其他技术相比，所花费的费用不多，具有成本低廉的特点，能够有效提升生产效益。（2）变频调速器具有通用性。变频调速器在实际应用中最为显著的特征便是通用性，一般这种通用的变频器有两种类型，其一是节能型变频器，其二是高性能通用变频器。通过这两种变频调速器，可以在各种环境下高效率运行，例如正反转运行、多级速度运行、自动频率调整运行、多电机运行等。
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3变频调速技术在工业电气自动化控制中的实践应用
3.1矿井指示器保护
众所周知，煤矿井下的环境极为繁杂，需依靠多重保护机制保护工作中的电气提升设备，为电气设备良好运行予以支撑。此间，电子设备深度指示器极为重要，就煤矿井下作业期间，如果指示器难以体现效用，便会对整体电气设备系统产生不良干扰，导致系统无法正常运行。而目前，可将变频调速技术予以利用，经过调节变频设备，对深度指示器有效检查，且启动工作电机，对周期内编码脉冲实时叠加处理，将编码器和脉冲加以比较，将其作为依据对设备可否良好运转予以判定。
3.2自动化适应电机模型单元
首先，可以检验电动机内所有输入电压的参数，以此来确定电动机目前的运行状态；其次，电动机模型可以连接变频器，从而起到转矩控制的作用，最后，工业电气生产期间，通过自适应电机模型单元可以掌握机电一体化系统的运行状态，结合实际需求明确最佳闭环转速。如此一来，便可以充分发挥出自动化适应电机模型单元的作用，加强电气自动化控制系统运行效果，通过自动化控制来推动工业发展。
3.3等速区间超速控制保护
电机拉动设备应用普遍，在等速区间运行，需要借助变频调速技术实施保护。其优势在于能够对电机拉动设备过载、超速情况实施预警，以此对机器设备能否控制提升设备运行速度进行监控。通常情况下，电机拉动设备常规工作速率在设备运行15%以下。倘若超过该数值，变频系统设备运行速度会明显下降，隔开系统安全回路，以紧急制动设备为载体，对系统设备运行速度加以控制，对电机拉动设备过载行为实施预警。严格控制设备运行速度，使之在10%以内，常规运行速度下，系统保持正常、稳定工作。通过这种方式，对区间超速、过载行为进行有效控制。
3.4减速区段的低速保护
对减速区间的控制技术也是变频调速技术良好运用不可忽视的组成部分。提升设备控制稳定性能的关键内容包括了对减速区间的控制，在设备运行过程中，一旦系统出现减速，且到达了设备限定的标准，那么设备运行系统就需要进行变频调速控制保护，相关操作人员应当在采用变频设备的同时，结合PLC设备进行监控速度取样，反复对比所得数值和安全设定值，以此来确定系统在减速区段是否存在异常情况，如果速度发生超越现象，设备将自动对系统中心发去安全警告，进而达到实时控制设备安全运行的目的，有效控制并对系统减速进行调节。
3.5主要发电机组节能系统中的运用
现今社会，节能生产可谓是生产商最为关注的设备性能之一，尤其是就某些高投入产出比的项目来看，经过对变频调速技术合理利用，可大幅缩减能源损耗及生产成本。一般而言，主要发电机组节能系统对变频调速技术加以利用可获取较好效果，独立变频器的利用可以给生产车间的全方位调控给予基础保障，实践运用时，所有电动机均需配置1台与之对应的变频器设备，从而对电机运行参数进行监测。
结语
综上所述，变频调速技术以其独特的优势和作用，被广泛应用到工业电气自动化控制工作中，应用效果好，备受青睐。依据工业电气自动化控制工作内容、要求，依托变频调速技术特点及原理，从矿井指示器保护、等速区间超速控制保护、减速区段低速控制保护等多个分方面，对该技术加以应用，使工业电气自动化控制工作质量、效率等得到明显提高，达到良好的电气自动化控制效果，实现最佳生产效益。
参考文献
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[3]关剑.变频调速在工业电气自动化控制中的运行思路探究[J].智能建筑与智慧城市,2017(08):69-70.
论文作者:原姜维
论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/16
标签：变频调速论文; 技术论文; 设备论文; 电机论文; 自动化控制论文; 电气论文; 工业论文; 《中国电业》2019年第12期论文;