工業(yè)電氣的自動(dòng)化控制和變頻調(diào)速技術(shù)研究

萬長(zhǎng)濤　高瑞　宋光哲

摘要：當(dāng)前所應(yīng)用的變頻調(diào)速技術(shù)，具有調(diào)速性能良好、功率因素較高以及節(jié)能成效顯著的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中。合理科學(xué)的應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以針對(duì)存在于工業(yè)電氣自動(dòng)化控制的缺陷加以改善和調(diào)節(jié)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣;自動(dòng)化控制;變頻調(diào)速;技術(shù)

1變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用部件分析

1.1自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型單元

這是變頻調(diào)速技術(shù)中最常應(yīng)用的部件，它在變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用過程中發(fā)揮著非常重要的作用，所發(fā)揮的功能主要體現(xiàn)在對(duì)電動(dòng)機(jī)的電壓和電流的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，保證其能夠處于平穩(wěn)運(yùn)行的模式。這些電壓和電流參數(shù)的獲得，也能夠讓相關(guān)人員對(duì)電動(dòng)機(jī)的具體信息狀態(tài)全盤掌控，促使工業(yè)電器自動(dòng)化工作能夠進(jìn)一步強(qiáng)化和落實(shí)。

1.2轉(zhuǎn)矩和磁通比較器

這兩個(gè)比較器在應(yīng)用的過程中，能夠?qū)⑸傻臄?shù)值和作為參考的數(shù)值進(jìn)行系統(tǒng)的比較，再通過置換調(diào)節(jié)器反饋出轉(zhuǎn)柜還有磁場(chǎng)所處的真實(shí)狀態(tài)。

1.3脈沖優(yōu)化選擇器

這個(gè)部件的使用，能夠針對(duì)芯片信息進(jìn)行科學(xué)有效的處理，在處理環(huán)節(jié)結(jié)束后，通過對(duì)信號(hào)源進(jìn)行調(diào)制和設(shè)計(jì)，在同一時(shí)間段內(nèi)將由五個(gè)模塊構(gòu)成的電路系統(tǒng)編寫出來。

2工業(yè)電氣的自動(dòng)化控制和變頻調(diào)速技術(shù)研究

2.1硬件結(jié)構(gòu)

2.1.1獨(dú)立式變頻器

獨(dú)立式變頻器將逆變與整流單元置于同一容器，控制設(shè)備與容器相連即可投入使用。在具體應(yīng)用過程中，獨(dú)立式變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備工頻電源的頻率轉(zhuǎn)化，將工頻電流轉(zhuǎn)化為交流電，再以交流電頻率為依托，達(dá)到控制電氣設(shè)備的目標(biāo)。

2.1.2公共直流母線式

公共直流母線式變頻器能夠適用于多電氣設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)之中，實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)電氣設(shè)備的控制。其借助獨(dú)立的回饋裝置、整流裝置，推動(dòng)控制系統(tǒng)帶功率直流電的產(chǎn)生，并與傳統(tǒng)系統(tǒng)直流母線進(jìn)行連接，此時(shí)，該變頻器具備增強(qiáng)母線直流電與吸收母線內(nèi)直流電的性能。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可借助回饋與整流裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的增強(qiáng)或削弱控制，改變電氣設(shè)備的運(yùn)作頻率。

2.1.3帶能量回饋單元

帶能量回饋單元變頻器適用于電氣設(shè)備調(diào)速系統(tǒng)之中，與公共直流母線式、獨(dú)立式變頻器的差異，主要表現(xiàn)為：帶能量回饋單元變頻器涉及變頻器與帶能量回饋單元兩結(jié)構(gòu)，且兩結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，卻又保持聯(lián)系。帶能量回饋單元變頻器的運(yùn)作原理，主要表現(xiàn)為：首先連接電氣設(shè)備與變頻器結(jié)構(gòu)的發(fā)電電源，在發(fā)電條件下，由于負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響，變頻器和電氣設(shè)備同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，短時(shí)間內(nèi)，電機(jī)轉(zhuǎn)速高于變頻器轉(zhuǎn)速，則表示電機(jī)內(nèi)帶有多余電能，變頻器吸收該電能，電壓急速上漲，進(jìn)而對(duì)設(shè)備溫度造成影響，此后，帶能量回饋單元會(huì)獲取變頻器內(nèi)的直流母線電壓，并借助逆變效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)直流電壓向交流電壓的轉(zhuǎn)換，再經(jīng)由噪聲濾波環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)交流電電能與發(fā)電網(wǎng)的交接，進(jìn)而達(dá)到消耗電能的效果。

2.2軟件結(jié)構(gòu)

軟件結(jié)構(gòu)作為變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素，具有功能服務(wù)、遠(yuǎn)程控制以及預(yù)設(shè)邏輯等特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為：首先，通常借助電控單元實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制，電控單元主要包含控制電路與傳感器，傳感器主要作用于電氣設(shè)備狀態(tài)接收與傳輸;其次，借助終端對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，再以人工預(yù)設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)狀態(tài)優(yōu)良性進(jìn)行判斷分析，再對(duì)控制電路發(fā)出指令，變頻器邏輯運(yùn)轉(zhuǎn);最后，結(jié)合實(shí)際工作需求，對(duì)邏輯機(jī)制進(jìn)行補(bǔ)充優(yōu)化，推動(dòng)應(yīng)用程序形成，實(shí)現(xiàn)軟件化發(fā)展。

3變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

3.1應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床

將變頻調(diào)速技術(shù)引入數(shù)控機(jī)床的功能應(yīng)用當(dāng)中，能夠最大程度減少資源、能源的損耗。這是從數(shù)控機(jī)床的實(shí)際工作情況加以分析的，數(shù)控機(jī)床在傳統(tǒng)運(yùn)行過程當(dāng)中會(huì)造成電源的大量消耗，這些能源消耗過度會(huì)導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床的使用壽命下降。因此，將變頻調(diào)速技術(shù)與數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域相結(jié)合，可以從多方面促進(jìn)往常工頻在控制機(jī)床時(shí)的操作方式的有效轉(zhuǎn)變，保證機(jī)床的齒輪主軸速度在合理科學(xué)的限定和選擇范圍之內(nèi)，使機(jī)床在工作過程當(dāng)中能夠得到精準(zhǔn)的維護(hù)和保養(yǎng)。從現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的具體情況來看，除了資源能源消耗量的大幅減少，工廠企業(yè)所投入的成本在降低之外，數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的效率也得到有效的提升，更能滿足工廠企業(yè)發(fā)展的需求，展現(xiàn)了良好的應(yīng)用效果。

3.2傳感器的運(yùn)行應(yīng)用

傳感器這一物理裝置的應(yīng)用是構(gòu)建工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)要素之一，其在這一系統(tǒng)發(fā)揮的功能主要是能夠?qū)π盘?hào)源進(jìn)行檢測(cè)。因此，在傳感器的應(yīng)用過程當(dāng)中同樣將變頻調(diào)速技術(shù)充分融入到其中。通過發(fā)揮傳感器的作用，能夠助力工作人員對(duì)機(jī)器以及其周圍的一些設(shè)備的參數(shù)信息進(jìn)行全方位的收集，再加以分析和提取，從而獲得可供利用的轉(zhuǎn)速信息，與此同時(shí)，將這些所獲得轉(zhuǎn)速信息實(shí)時(shí)低發(fā)布到顯示器當(dāng)中，最后工作人員及時(shí)進(jìn)行整理，以便為進(jìn)一步工作提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

3.3變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行

變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中能夠保證變頻器運(yùn)行的穩(wěn)定性，變頻器對(duì)于工業(yè)電氣自動(dòng)化控制成效具有較大的影響，需要技術(shù)人員采取合理的手段措施，來保障變頻器在應(yīng)用過程中的平穩(wěn)運(yùn)行。從當(dāng)前的運(yùn)用情況來看，受到部分電磁感應(yīng)影響，變頻器無法正常發(fā)揮出使用功能，因而，在處理這個(gè)問題的時(shí)候，相關(guān)工作人員可以運(yùn)用主線隔離和設(shè)備回路配線的手段來進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，如因外界強(qiáng)光、震蕩帶來的變頻器運(yùn)行不良則可采取遮光措施來改善。

3.4發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用

通常情況下，工業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)更傾向于外部能源的傳輸方式，在這個(gè)傳輸過程當(dāng)中，會(huì)給工廠企業(yè)的人力、物力還有其他資源投入帶來較大的損耗，因而為了有效解決這個(gè)問題，大部分工業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在自身會(huì)帶有發(fā)電裝置，變頻調(diào)速技術(shù)能夠?qū)@些發(fā)電裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，在其作用下，可以改善發(fā)電裝置中出現(xiàn)的運(yùn)行偏差的問題，從根本上解決電流出現(xiàn)故障問題致使整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

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