变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用

张尧

摘要：在工业电气自动化的控制当中变频调速技术的应用广泛，在生活中变频调速技术的应用也很常见。在电机的运行中一般都采用变频调速的技术节能降耗，通过变频调速技术在电机上的使用能转化电机的工作状态，使工业电气自动化控制中得到了很大的方便，也适应了节能降耗的发展形势，该技术的正确应用满足了工业电气自动化控制的需求，事实证明该技术在现实生活的运用中取得不错的效果，为工业生产节省更多的人力资源，提高生产效率。

关键词：变频调速;工业电器自动化;控制运用

1变频调速技术的概述

变频调速技术主要开展的时期是在二十世纪的中后期，德国著名学者提出的矢量控制理论，对工业中的交流电动机进行了解耦，模仿直流调速的原理来对其进行矢量转变，使其交流调速的性能实现直流调速的技术高度，在八十年代时，又有一个德国学者对其提出了转矩控制理论，在对矢量的控制进行降低时相对于繁琐的坐标要进行合理变换。此种方式所应用的原理是基于电压的逆变器在进行工作时，要对转子磁链与定子磁链之间的夹角进行有效控制，进而达到对电动机进行转矩的合理控制。此种控制方式应用起来较为方便，操作也比较简单，对于电动机模型的参数要求不是很高。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，同时提高了变频调速技术的可推广性。

2变频调速的特征

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。独立式的变频器的工作机理主要是将整流单元与逆变单元放在一个机壳之内，这种变频器在当前工程当中应用的最多的一种变频器，通常仅驱动一台电动机。它是采用JTAG和AS相结合的配置方法，因此配置电路必定要满足AS配置的方式还要满足JTAG的方式。其中芯片的配置则是采用的是EPCS1。

3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。

4变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用

4.1自适应电机模型模块的应用

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。

4.2脉冲优化选择器的应用

在设计的具体过程中，应选择合适的控制芯片，选择完成后，设定对应（OFDM）信号源，然后对电路模块进行编写以实现主要的功能，里面有FFT、星座映射、插入循环前缀、缓冲模块以及数模（D/A）转换功能。不同的模块有不同的功能，在对（OFDM）的信号源进行仿真试验时，一定要先完成上述工作再完成信号源（OFDM），实际的工作前要进行仿真试验，试验目的是为了保证上述工作可靠稳定。由于整流电路在应用中经常出现烧毁现象，另外，为防止该现象发生，应采取抑制措施，抑制电路中浪涌电流，在上述工作完成后，整个电路就可以安全稳定运行。

4.3转矩与磁通比较器的作用

转矩与磁通比较器的主要作用是将反馈信号与参考信号进行周期性对比，并在此之后通过滞环调节器将转矩或者磁场状态输出，输出的信号中可以分析得到转矩的实时状态与磁场的实时状态，为后续采取何种方式控制提供数据参考。

5结语

总之，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。未来在在设计调速器时，应从实际出发，根据所需要的生产要求不断改进功能，必要时进行创新，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。

参考文獻：

[1]穆俊同.简析工业电气自动化控制中变频调速技术[J].建筑工程技术与设计，2018.

[2]高珍珍.工业电气自动化控制中变频调速技术的应用分析[J].南方农机，2018.

[3]宋晓芳.论工业电气自动化控制中变频调速技术的应用[J].课程教育研究，2017.

[4]李仕菊.变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用探究[J].科技创新与应用，2017.

（作者单位：湖南华菱湘潭钢铁有限公司（宽厚板厂））