变频器调速技术在电气自动化控制中的应用

变频器调速技术在电气自动化控制中的
应用
2.居云南水北调江苏泵站技术有限公司江苏省扬州市 225000
摘要：近年来，在我国社会发展下，经济水平的提升，带动了我国科学技术
水平的进步。

现阶段，在工业化、城市化稳步发展的过程中，电气工程日渐增多，为提高电气工程整体质量，自动化控制成了其中的关键部分。

为实现自动控制，
对技术有着严苛的要求，传统技术存在诸多问题，有关人员需采用变频器调速技
术来提高电气自动化控制水平，发挥该项技术的优势。

由于变频器调速的特殊原理，对电气工程节能具有突出作用，未来变频器调速技术还有巨大的发展前景。

关键词：电气自动化控制；变频器调速技术；应用
引言
经济社会的快速发展，为先进技术和各种自动化系统的研发和创新应用提供
了强有力的支持。

在工业生产领域，基于传统模式的工业电气自动化控制系统在
运用过程中对人力物力的消耗非常大，并且还对人类居住环境和生态环境带来了
一定影响。

通过对变频调速技术的有效应用，不仅改善了存在于工业电气自动化
控制的问题和不足，同时也帮助人们生活生产更加便捷高效。

1变频调速技术
变频调速技术就是通过利用变频器控制电气设备的实际运行速率，当前变频
技术的应用主要涉及3个部件：第一，自适应电动机模型单元。

此模型是变频调
速技术中的主要组成部分，在技术应用中起到重要的决定作用。

通过对电压电流
的有效检测作出精准协调，并在此基础上掌握相应的参数，以此为后续数据探究
提供保障。

所以在应用变频调速技术时，应当重视使用电动机模型的应用效果，
充分认识到在应用过程中的各项数据，以此来提高工作效率。

第二，转矩磁通比
较器。

这两种比较器的使用能够响应反馈值与参考值，在固定20ms的频率下完
成对比，在完成对比工作以后，则可以结合磁场的实际状况与数据分析当前转矩
状态。

第三，脉冲优化选择器。

在应用变频调速技术时，需要应用到固定的芯片
来处理信息，在完成芯片选择以后，也需要设计相应的信息源，将OFDM作为主
要调节方式，同时也要对电路完成编写，以此来保障电气设备的安全运营。

2变频控制原理
以三相异步电动机为例，在变频调速控制中对交流电源有着严苛的标准，也
就是说，三相异步电动机的交流电源不仅可将电压幅值控制在合理范围内，还能
同步将电压频率保持在正常标准内。

但从实际情况来看，电网所提供的电压、电
压频率均为固定值，为此，实际的工作中要考虑电动机的实际工作情况，为其配
备相应的变压变频器装置，发挥该装置的作用。

脉冲幅值调制方式（PAM）、脉
冲宽度调制技术（PWM）为变频器调速中的核心技术。

在实际工作中，如采用的
是PAM技术，具体控制中将变压、变频区分开来，将二者作为独立环节实施专业
化控制，如在变压环节，借助此技术可将电压幅值控制在正常标准内，而在变频
环节，可根据实际需求来调整逆变器的输出功率。

PWM的变频控制与PAM完全不同，借助PWM变频控制系统，可集中处理变压与变频部分。

实际的工作中，该控
制系统中需增设整流器，主要是在变频器的前面设置不可控整流器，与此同时，
确保中间的直流电压处于恒定条件，在逆变器作用下，系统可精准控制变频与变压。

结合PAM、PWM的应用效果，二者在调整电压频率方面的作用突出，基本可
达到电动机变频调速控制的基本规范，但两种控制技术也存在明显的区别，即PWM下在逆变器控制环节引入了脉冲宽度调制技术。

3电气自动化控制中变频调速技术的运用
3.1数控机床的应用
在工业自动化生产中，变频调速技术应用到数控机床中，能够有效降低生产
消耗。

就数控机床的实际运行情况来看，在具体运行过程中会应用到大量的电能，进而使得消耗较大，如果过度消耗电能则会影响机床的实际工作效率，在变频调
速技术的价值下，则能够有效减少机床消耗过大的问题。

同时此项技术也能够有
效转换传统机床的运行模式，科学规划机床运转中的各项参数及数据，确保电气
设备在运行过程中能够控制在合理范围之内，在保障正常生产的同时，也能够起
到保养机床内部零件的作用。

就实际应用情况来看，变频调速技术也能够有效提
高机床的生产效率，在降低功能消耗的同时为企业节约生产成本，进而提高机床
的应用效果，降低运营成本。

3.2传感器的运行应用
传感器这一物理装置的应用是构建工业电气自动化系统的基础要素之一，其
在这一系统发挥的功能主要是能够对信号源进行检测。

因此，在传感器的应用过
程当中同样将变频调速技术充分融入到其中。

通过发挥传感器的作用，能够助力
工作人员对机器以及其周围的一些设备的参数信息进行全方位的收集，再加以分
析和提取，从而获得可供利用的转速信息，与此同时，将这些所获得转速信息实
时低发布到显示器当中，最后工作人员及时进行整理，以便为进一步工作提供有
力的数据支撑。

3.3在深度指示器保护中的运用
现阶段，很多生产领域都实现了机械化作业，机械设备为生产中的关键要素，只有保障了各种机械设备的可靠运转，才能维持正常的生产作业，因此，对于这
类型企业而言，必须强化设备设施的保护与控制。

要提升设备保护水平，有关人
员需全面分析设备运行中的状态或者参数信息。

以工业企业为例，许多工业企业
内配备了各种专业化设备设施，深度指示器在其中有着不可替代的作用，一旦深
度指示器出现了异常，大部分保护装置将无法发挥其保护功能。

因此，为解决这
一方面的问题，专业人员在开发、设计深度指示器时，要考虑这一情况，设置失
效保护装置或者模式，以提高深度保护器的工作可靠性。

在这一过程中，变频调
速为关键技术，当电机处于正常工作状态时，需累计编码器采集的脉冲数信号，
如数据未发生明显变化，说明深度指示器并未正常工作，保护效力不足。

如确定
了深度指示器没有发挥其保护功能，企业就必须立即安排专人进入现场来检查有
关的设备设施，特别是要检查有关的设备设施是否进入了爬行区，如确实进入了
爬行区，深度指示器将会立即发送对应的信号，并展开有关的处理任务，但如未
进入爬行区，深度指示器也会安排有关的制动任务，并及时发送报警信号提醒相
关人员来处理异常情况。

3.4控制等速区间超速
等速区间一般常应用于电气拉动设备，需要保持速度一致，但设备会受到不
同因素的影响，使其实际运作速度发生变化，部分电气设备会出现超速的情况，
为了减少此项故障的发生概率，则应当通过变频调速技术对其自动化加以控制，
以此来提高运行效果。

变频调速技术可以结合自动化设备的实际运行情况，判断
其是否出现超速等故障情况，如果在控制速度过程中，无法通过频率调节实现最
终控制目标，那么变频器就会触发报警功能，终端会提醒工作人员进行操作。

除
此之外，为了避免出现误动等情况，人工在预设逻辑时也需要判断逻辑的合理性，逻辑标准则应当控制在15%以内，如果存在特殊情况，则可以结合实际加以调整。

结语
当前的生产领域，变频器调速技术有着重要的作用，特别是该项技术在提高
电气自动化控制方面的意义重大。

未来，在电气工程自动化控制、工业生产等领域，有关人员需持续研究变频器调速技术，以保持该项技术的先进性，并将此技
术应用到更多领域。

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