变频调速技术在电气自动化控制中的运用

曹招弟

（山东省纺织建筑设计院有限公司，山东 济南 250013）

现如今，随着科技的进步，交流电动机的调速性能变得越来越好，使得工业快速发展。大功率设备能够很好地满足工业生产需求，但是其耗电量过大，所以人们需要利用变频调速技术调整电机输出功率，从而满足节能和经济的要求。因此，有必要研究变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用。

一、变频调速技术在电气自动化控制中的工作原理

在科学开展电气自动化控制的过程中，技术人员可巧妙使用变频调速技术，其运用的主要原理为软启动器的节能、功率因数的补偿与变频调速的节能等。一方面，依照变频调速技术的主要原理，工作电源的输入频率与其电机转速成正比，其等式为n=60f（1-s）/p，其分别为转速、输入频率、电机转差率与电机磁极对数等，通过电机工作电源频率来改变其电机转速。若电机整体的工作效率固定，当其控制流量逐渐缩小时，其转速也会下降，继而引发功率的减小。另一方面，当电气设备处在低功率状态下时，其设备会呈现发热状态，不同程度地增加了线路损耗，降低其内部的有效电能，缩减该设备的运用效果、使用寿命，也造成了极大的资源浪费，额外增加成本的同时会改变其运行效率。在使用变频调速技术后可切实补偿设备中的功率因数，继而减少电能损耗。此外，一般来讲，电气设备的启动方法多为Y/D 启动或直接启动，在进行启动的一瞬间，其电流会快速超出额定电流，甚至会达到其数值的五倍以上，降低其使用寿命。若技术人员运用了变频调速技术可提升启动电流的稳定性，降低其给电网带去的冲击，继而保障此类设备的自动化控制水准。

二、变频调速技术的应用价值

（一）维护整体的系统化控制技术

在进行自动化控制技术中，合理、有效的应用变频调速技术，可以全面保证电气自动化控制水准的全面提升。因此，我国近年来在发展过程中，其自身的变频调速技术各领域进行了全面应用，保障变频调速技术能够实现快速发展。就某种意义而言，可以促进我国经济体系的全面建设，为我国工业生产力落实发展要求，促进社会经济的长久发展。在变频调速技术中，通过多样性的融合，对变频调速技术进行合理应用。

（二）完善变频调速技术

就现阶段的发展过程，可以得知在近期实践运行过程中，可以对变频调速技术进行控制。目前，我国工业生产建设具有非常重要的现实意义，为了有效保障对工业生产建设的维护，就必须推进其自动化进行合理控制。并利用变频调速技术，实现完善。根据变频调速技术的运作流程，对变频调速技术的整体体系进行管控，保证变频调速技术应用效果可以实现更加良性的发展方向。

（三）保障整体的设备有效运行

根据变频调速技术分析，在进行发动机等相关设备运行时，需要维持稳定性及安全性，保护各工业生产的工作能够实现稳定性，并将其作为重要基础。因此，在调速技术中，可以根据电机自动化控制的工作效率以及质量，设定关键性因素。为了更好地保障工业生产的顺利进行，可以使其电气自动化控制设备能够发挥出其自身的应有作用。在必要时，可以将变频调速技术应用至合理的环节里，通过变频调速技术，更好地将电器自动化控制在合理范围内，以保障各设备能够安全运行。此外，也可以根据电动机的实际运行情况，对变频调速技术做出相关的优化以及改进，以保障设备的运行情况。可以有效促进各工作体系，实现全面的优化提升。

（四）提高自动化的技术水准

在电气自动化工作过程中，通过合理应用，可以使电气自动化的技术应用水准得到全面提升。且随着我国科学技术的快速发展，我国变频调速技术也得到相应的完善。因此，变频调速技术在一定程度上，也可以促进我国工业的快速发展。根据相关的员工工作模式而言，变频技术的合理应用，可以全面促进我国经济快速发展，更好地实现我国经济稳定发展的模式。降低能耗以及经济，实现节能减排，促进我国环保事业的快速发展，引起相关人员的高度关注。

三、变频调速技术在电气自动化控制中的运用

（一）变频调速的优缺点

1.优点。变频调速具有四大应用优势。一是启动冲击小。大功率电机启动瞬间产生的强电流会缩短电机使用寿命，在电网冲击下，电源电压同样会产生波动，从而影响电网内的其他设备。而变频调速可以有效控制电机启动频率，大幅降低电机运行期间逐渐上升的电机转速带来的负面影响。二是调速性能好。变频调速器具有较宽的调速范围，调速动态响应非常快，因此在实际应用中可以完成多种场合的变频调速工作。三是节约电能。通过改变电机转速，人们能够控制电机在适当的转速下工作，从而达到节约电能的目的。四是适应能力强。变频调速器通常会配置直流母线电容器，所以面对电网、电压波动时，其往往具有较强的适应能力，即使运行期间发生电网、电压下滑，也能在一定周期内保证失电时的运行质量。

2.缺点。变频调速主要有两大缺点。一是谐波污染。输入侧大多采用普通移相整流，因此在低频情况下会产生较大的波形畸变，从而导致电网谐波污染。若没有使用电磁隔离设备，电源波形就会受到影响。为了避免谐波污染，人们可以采用滤波器，保证运行效率。二是投入成本高。变频调速器的功率器件成本相对偏高，而且不具备较高的耐压能力，因此难以在高压状态下长时间运行。若采用电源降压、调频、升压的运行方式，则会加速设备损耗，导致成本上升。

（二）变频调速技术在电气自动化控制中的运用

1.在发电系统中的应用。工业自动化技术必须对能源进行全面保障，依托于外界电源，使其供电能够进行全面的应用。避免能源浪费，不利于企业的发展，提升企业的经济效益。因此，在发电系统中应用变频调控技术，可以使电气自动化设备为整个系统提供有效的运行动能。但在发电系统的运行中，其复杂性较高。因此，在实际应用时有可能会出现一定的不相符现象，如电流输出以及实际需求不相符，针对设备在运行过程中出现的问题，可以分析设备的问题现状。例如，设备在运行中，其整体电压有可能会出现供应不稳，导致整体设备出现短路等故障，对系统的正常运行产生不良影响。在系统运行中，根据系统变频调速技术进行分析，可以就信号以及变频调速机等进行全面控制以及预防，加强工业电气自动化控制水平，保证整个运行系统安全。高效保障企业的全面发展，改善工作效率，结合现有的产品，全面落实技术人员的综合模式。保障电力合理加大资源的利用率，确保电力控制系统安全、有效。实现资源节约、能源节约，使企业能够得到有效发展。在工业电气化调试技术中，促进成本，增加经济效益。通过技术以及发电系统二者之间的融合应用，全面增加发电系统的稳定性。

2.在减速区段中的应用。针对整个减速区段，在应用过程中，必须通过变频调速技术控制自动化的水准，完成该区段的运行稳定，以避免电气自动化设备出现临界值现象。根据整体的自动化控制系统，进行合理且高效的应用，可以确保在工作中，降低整个危险系数，增加工业安全性。例如，在调整中，利用PLC 与变频设备，可以对减速曲线的特征进行掌控、监督，可以要求减速的时间段进行全面分析，找出问题成因。并给出合理的解决措施，完成安全值以及数据值的融合。此外，也可以在监控期间进行分析，如发现其数量以及预定不符，可以通过自身的安全阈值向系统中心进行记录，必要时可发出警报，完成系统穿梭的全面调节。

3.控制等速区间。在正常的电气企业中，电机设备的应用较为广泛，此类设备运行的主要位置为等速区间，在使用变频调速技术的过程中，借助相应的信息技术平台可有效控制该设备的运行状况，在电机拉动设备时，当其超速或过载运行时会发出相应的预警信号，从而对该区域起到切实的保护作用。通常来讲，针对拉动设备的电机来说，其合理的工作速度需为此前设定的15%，若速率超出该标准数值，该系统的运行速度会减慢，会隔开设备内部的安全回路，利用紧急制动装置来缓解其运行速度，继而保障该区间的安全性。相关设备在正常运行时，保护装置需进行科学设置，如控制设备运行速度，其速度要在10%内、密切关注运行期间的系统参数，确保该数值可维持设备的正常运行。

4.深度融合指示器保护失效。针对变频调速技术而言，变频调速技术在运行中，必须与工业设备进行连接，落实相关的保护装置，并对其进行多种设置。通过相关的保护体系，依靠相关设备的实际运作，将其定位参考依据。在深度测试期中，产生作用非常重要。如果深度融合指示器无法正常运行，也会导致大部分深度融合指示器失去保护能力，在设计研发、深度学习中，教师需要根据深度支持器的功能，设置指示器的调整模式。以全面保证支持器的正常运行，可以起到优良的保障效果。而利用变频调速技术，在相关信号开启时，可以对编码器的脉冲信号进行收集、整理，并就脉冲信号的整体数值进行分析。例如，针对脉冲信号，可以将脉冲信号采取分析判断后，就整体的数据进行优化。如果采用活动数据出现任何变化，深度指示器自身均可以支持深度指示器的工作，失去应用效率。如整体的深度支持其失去效率，需要对设备进行全面检测，以判断设备是否进入爬行状态。分析深度指示器的相关现状。采取制动措施，并进行有效的处理。

（三）发展趋势

当前，变频调速技术表现出四大发展趋势。一是智能化。交流电机的性能控制比较困难，但是因为神经网络本身具有非常强大的信息处理能力，可以通过学习来解决很多复杂问题，所以人们可以通过神经网络实现智能化变频调速。二是高度集成化。如今，变频调速装置体积已经非常小巧，但是依然很难满足使用需求，所以人们需要在保证变频调速器性能不受影响的同时，通过集成电路工艺进一步提高其集成度，使系统的总体结构更加小巧、便捷，研究强弱电一体化的集成化智能电机。三是高频化。变频调速器的开关频率可以对谐波起到抑制作用，从而优化系统性能，但是开关频率的提升会加速器件损耗，影响变频调速器的运行稳定性，所以人们需要优化电子器件，促使变频调速器完成高频化。四是软开关化。硬件开关会影响变频调速器的频率和容量，而软开关则可以有效降低变频调速器开关期间元件的损耗，从而提升变频调速器的运行质量。总而言之，在工业电气自动化控制中，变频调速技术的重要性毋庸置疑。变频调速不仅能够在工业生产中降低生产成本，还能够有效提高各种电气设备的运行稳定性。未来，随着时代的发展，变频调速技术会变得更加完善。

四、结语

综上所述，随着电气自动化的广泛应用，其能改进生产效率，降低生产成本，在采用变频调速技术的过程中，可有效增强电气内部各项系统的稳定，在保证产品质量的同时，促进企业的社会效益、经济效益。