淺論變頻調(diào)速在電氣自動化中的應(yīng)用

王錚

摘要：變頻調(diào)速作為電氣設(shè)備中的一個重要部分，能夠通過數(shù)據(jù)的收集和分析來傳遞信號，并實現(xiàn)頻率的調(diào)整；同時，變頻技術(shù)能夠?qū)收线M行監(jiān)督，并啟動相應(yīng)的制動系統(tǒng)來對現(xiàn)有情況進行完善，為電氣自動化的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。綜上所述，變頻調(diào)速技術(shù)在應(yīng)用的過程中具備諸多的優(yōu)勢，而且其性能可以滿足提升電氣自動化控制應(yīng)用效率的要求。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；啟動器失效；自動化；電氣參數(shù)；優(yōu)化改進；安全可靠

為克服傳統(tǒng)控制過程中存在的電力機組能耗較高、電網(wǎng)傳送速度較低、設(shè)備制動性不強等弊端。文章對變頻調(diào)速在工業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用思路進行了探討，在以節(jié)能性為主要考量因素的前提下，應(yīng)運用現(xiàn)代化的變頻調(diào)速系統(tǒng)對電氣設(shè)備進行整合。

1 變頻調(diào)速技術(shù)的構(gòu)成

變頻調(diào)速技術(shù)電氣控制技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它為滿足實踐過程中的工作需要而產(chǎn)生。自從變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)生后，就在工業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域得到良好的應(yīng)用，而且應(yīng)用的范圍也在不斷地拓展，隨著工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的不斷實現(xiàn)，其具體的性能也在逐漸的升級和完善，并且其特性的升級和完善對于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展來講是極為重要的。

1. 1 脈沖優(yōu)化選擇器

在對這一部件進行應(yīng)用時應(yīng)當(dāng)擇取 CycloneI？IEP2CSQ208C8 的芯片對信息進行處理，再 對OFDM 調(diào)制方式的信號源進行設(shè)置，隨后再對五個模塊構(gòu)成的電路進行編寫，從而滿足不同功能的需要，這些功能一般包括 FFT、緩沖模塊、星座映射、插人循環(huán)前綴以及 D/A、在對這些功能進行確定之后，再利用 OFDM 的信號源實現(xiàn)仿真驗證，且在以上的工作內(nèi)容完畢后，再對 OFDM 信號源實現(xiàn)設(shè)計的完成步驟，這一步驟中包含 EPGA 硬件的驗證以及軟件的仿真。另外，在這一過程中應(yīng)當(dāng)充分的了解電容電解器的離散性能的負(fù)面影響，這一影響會使得所承受的電壓以不等的模式出現(xiàn)，最后對系統(tǒng)的順利運行起到阻礙的作用，要想很好的避免這一問題，就要通過一些針對性的措施來進行優(yōu)化或改進，最終達到最大程度的降低離散性影響的目的。通常情況下是在電容旁并聯(lián)阻值均等的均壓電阻從而對負(fù)面影響進行避免。另外，還要注重整流電路所存在的燒毀現(xiàn)象，要在電路中增強浪涌電流的抑制，從而使得電路的整體運行趨于安全可靠。

1. 2 自適應(yīng)電動機模型單元

這一單元也是關(guān)鍵的構(gòu)成部分，在實踐應(yīng)用的過程中，一般它是用來對電動機的電流以及電壓進行監(jiān)測的，從而對電動機的基本參數(shù)進行識別。但是從電動機的模型方面來講，它可以發(fā)揮著很關(guān)鍵的作用。

1. 3 矩形與磁通比較器

這兩種比較器的性能是對參考值以及反饋值進行分析并實現(xiàn)對比。在比較完畢之后，還要利用滯環(huán)調(diào)節(jié)器對轉(zhuǎn)矩磁場狀態(tài)完成輸出，最終實現(xiàn)對磁場狀態(tài)以及轉(zhuǎn)矩的掌控，也為措施的應(yīng)用提供相應(yīng)的保障。

2 變頻調(diào)速技術(shù)的特點

變頻技術(shù)自產(chǎn)生以來就在根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的需要進行不斷的升級和更新，從而不斷滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。在多年的升級和更新過程中，因其獨特的優(yōu)勢，使得工業(yè)的運行實現(xiàn)突飛猛進的發(fā)展。變頻調(diào)速器中的 CycloneII 器件都采用 300 mm 晶圓，且在制造時應(yīng)運用低 K 工藝，采用這樣的工藝可以降低運行成本，提升工作效率。變頻調(diào)速技術(shù)在進行設(shè)計的過程中還應(yīng)用了最小化的硅區(qū)，在處理復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)時，僅需一個芯片就可完成運行。這樣的設(shè)計既可以滿足降低運行成本的目的，還能滿足工業(yè)生產(chǎn)的使用要求。

3 變頻調(diào)速在電子自動化控制中的應(yīng)用

3. 1 在電機單元模型中的應(yīng)用

變頻調(diào)速在電機單元模型中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下方面：（1）變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠根據(jù)電動機的電壓與電流情況做出合理的判斷，并通過數(shù)據(jù)采集的方式檢測出自動化裝置運行的基本參數(shù)。（2）變頻調(diào)速系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)第一時間報送到客戶終端，并根據(jù)電流量進行規(guī)劃，通過電機中磁體與軸承的轉(zhuǎn)換方向來對應(yīng)用數(shù)值進行反饋，并設(shè)定調(diào)頻的時間和速率。（3）在變頻器的選擇上，通常會以芯片功能的考察為主。結(jié)構(gòu)優(yōu)異的變頻器能夠根據(jù)系統(tǒng)中的傳感信號對數(shù)據(jù)進行編碼，并將每一部分與相應(yīng)的電路模塊相對應(yīng)。（4）如果電機中出現(xiàn)電阻并聯(lián)的情況，變頻器可以將離散的部分集合起來，并對客戶終端的數(shù)據(jù)傳送結(jié)果進行分析，以體現(xiàn)阻值的均等性，達到節(jié)能的要求。

3. 2 變頻技術(shù)在電機組系統(tǒng)的應(yīng)用

變頻器技術(shù)在電機組系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括以下幾個方面：（1）系統(tǒng)能夠根據(jù)聯(lián)動裝置的工作情況對整體線路進行布局。在電機數(shù)量較少的情況下，變頻器可以與驅(qū)動裝置聯(lián)合，并對較高的電壓進行調(diào)節(jié)，避免高負(fù)荷的現(xiàn)象發(fā)生。（2）在電路的配制方面，變頻系統(tǒng)內(nèi)部也可以參照標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)劃分運行模塊，并將每個獨立的部分都集中到一個平臺上，以主電路作為電網(wǎng)的調(diào)控系統(tǒng)，采取電壓逆變的方式來傳遞能量。調(diào)頻器與自動化系統(tǒng)的結(jié)合能夠使電力參數(shù)在客戶終端顯示出來，并體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的靈活性。在用電高峰期，系統(tǒng)也能夠根據(jù)設(shè)備的頻率來達到模式切換的目的，并啟動檢測中心的仿真保護模式。

3. 3 變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)節(jié)能方面的應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)節(jié)能方面的效果非常顯著。在電機自動化系統(tǒng)啟動時，變頻感應(yīng)器會進入工作狀態(tài)。如果超過了變頻器中所限定的數(shù)值，客戶終端會立即發(fā)出警示，并針對系統(tǒng)中所顯示的結(jié)果來重新設(shè)定信號，實現(xiàn)安全調(diào)控。最重要的是，變頻器可以在電力系統(tǒng)中設(shè)定節(jié)點，以繼電器作為控制中心，對電壓回路進行規(guī)劃。如果電壓或電流超出了標(biāo)準(zhǔn)額定值的 20%，則說明自動化系統(tǒng)的啟動速率過高，出現(xiàn)了不必要的耗能情況。而變頻器系統(tǒng)中的預(yù)警中心會進行警報，指示燈也將由綠色變?yōu)榧t色，提示工作人員進行重置。

4 結(jié)語

變頻調(diào)速系統(tǒng)靈活性非常高，它能夠根據(jù)電源變化頻率進行調(diào)節(jié)，并在數(shù)據(jù)集合的基礎(chǔ)上規(guī)劃電機參數(shù)。如果電機設(shè)備的轉(zhuǎn)動頻率過高，系統(tǒng)會將信息反饋到監(jiān)督平臺中，并依照相應(yīng)的指令進行調(diào)動，以達到靈活控制的目的。假定變頻調(diào)速器的狀態(tài)良好，其工作響應(yīng)時間可達20 ms，精度可達閉環(huán)轉(zhuǎn)動率的95%，同時，自動化與變頻系統(tǒng)相結(jié)合可以實現(xiàn)電能的優(yōu)化。自動化驅(qū)動中心主要依靠電壓的設(shè)定來完成，容易出現(xiàn)啟動器失效等情況，消耗大量的電能。而變頻系統(tǒng)的融入則可以避免這種情況，在改變電氣參數(shù)的基礎(chǔ)上對電力的消耗過程進行監(jiān)督。

參考文獻

[1] 工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)分析[J]. 朱麗媛. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018（03）

（作者單位：勝利油田北方實業(yè)集團有限責(zé)任公司）