工业电气自动化控制中变频调速技术分析 温婷婷

发表时间:2019/6/25   来源:《基层建设》2019年第7期   作者:温婷婷
[导读] 摘要:近年来我国的自动化技术得到了迅速的发展,在各个领域中也均得到了广泛的应用。
        河钢承钢自动化中心  河北省承德市  067001
        摘要:近年来我国的自动化技术得到了迅速的发展,在各个领域中也均得到了广泛的应用。在电气自动化控制中通过变频技术的应用,还能够在保障生产效率的基础上起到良好的资源节约效果,从而为该企业带来良好的经济效益。
        关键词:工业;电气自动化;变频调速
        1变频调速技术的优缺点分析
        1.1变频调速技术的优点
        1.1.1电机启动冲击小
        大功率电动机在启动瞬间,启动电流过大,会影响电动机的使用寿命,同时大启动电流对电网冲击影响很大,会导致电源电压突然波动,影响同一电网内其它负荷设备的正常工作。利用变频调速技术,通过对电机启动频率的控制,能实现电机缓慢启动,使电源频率从低到高输出,电机转速逐渐上升,从而控制电机启动电流,变频调速技术对电机和电源起到了有效的保护作用。
        1.1.2电机调速性能好
        变频调速技术调速范围宽,调速动态响应快,且调速过程平滑冲击少,能实现从0HZ到几百HZ的频率输出范围,而且线性度很高,适合应用于各种电机各种场合的调速,如提升机,机床,电动汽车,生活水泵、消防泵、稳压泵等调速速度和精度要求较高的场合均须用到变频调速技术。
        1.1.3可以有效节约电能
        变频调速技术的应用可以大范围改变电机运行转速,电机在低速运行工况时能耗极大下降,能有效节约电力能源成本。
        1.1.4电源适应性强
        变频器通常配置直流母线电容器,对电网电压波动具有较强的适应性,能在额定电压5%-10%的范围内满负荷输出,在突然出现电网压降时,变频器能在5个周期内失电运行不跳闸,在轻载状态下可失电运行更长时间。
        1.2变频调速技术的缺点和不足
        1.2.1产生谐波
        变频器输入侧一般采用普通移相整流技术,低频状态有较大的波形畸变,会给电网造成一定的谐波污染,尤其在缺少电磁隔离设备时,对电源波形影响较大。随着变频调速技术的发展,部分厂家已在变频器内部设置输入/输出滤波器,以避免其产生的谐波。
        1.2.2设备投入成本较高
        变频调速技术中用到的功率器件如IGBT模块成本较高,并且耐压能力有限,难以在高压(10KV等级)状态下工作运行,因此,在高电压、大容量变频调速时,需要利用变压器先对电源降压,再调频,再进行升压,这一过程加大了设备投资和系统损耗,造成系统成本上升。
        2工业电气自动化控制中变频调速技术的具体应用
        2.1通过变频技术能够进行资源的有效节约
        工业作为我国的第二产业,其在生产过程中还需要耗费大量的能源。电力作为工业运行过程中的主要能源之一,其也是保障工业正常生产的重要依据。在工业电气自动化控制过程中,还需要在同一时间内来对多台机器的运行情况进行有效的控制,但是在很多工程中多是对仪器设备进行直接供电,也没有对用电机器的具体运行情况进行考察,也就存在有一定的电力资源浪费情况,严重情况下还会导致机器的损坏,从而威胁到该工业企业的生产可靠性以及生产效益。


        在工业电气自动化控制工作中通过变频调速技术的合理应用,其能够实现对电流的合理分配,在满足各种用电机器正常用电需求的基础上,尽可能的节约电力能源,还能够有效减少机器在运行过程中可以遭受的损伤,来减少该工业企业的生产成本。此外变频技术的相关组装零件还具备有一定的通用性,而在电气自动化控制工作中还需要对多种不同规格的机器运转进行控制,通过变频技术能够有效减少零件规模原因所导致的经济损失跟资源损失,还能够促进这些机器的工作效率得到进一步的提升,借此来为该工业企业带来良好的经济效益。
        2.2在电气自动化控制发电系统中的应用
        在工业电气自动化系统的运行过程中还会产生非常多的能源需求,若过于依赖外界的能源传输,还会浪费大量的财力、人力以及物力,对于该工业企业的持续稳定发展会产生非常大的阻碍。因此大多数的电气自动化控制技术均携带自身的发电系统。在发电系统的运行过程中各个环节还具备有一定的运行复杂性,如果电流的运输位置出现了偏差,也就容易导致电流故障的发生。通过变频调速技术的应用,能够对发电系统中的运行故障进行有效的控制,对于发电系统还有着整体的维护效果。通过变频技术可以对发电系统中的各项资源进行合理的安排,也就能够促使资源的利用效率得到最大限度的发挥,以减少资源浪费等问题的发生。此外变频技术的相关配件成本都比较低,也就能够促使工业成本得到大幅度的降低,借此为该工业企业带来良好的经济效益。因此说在电气自动化控制发电系统中通过变频调速技术的应用,还能够减少发电成本,提升发电的稳定性,借此来为该工业企业带来良好的经济效益。
        2.3矿井指示器保护中的应用
        一般情况下,煤矿井下的电气提升设备在工作时需要采用多重保护机制来保护电气设备的正常工作,主要目标是保证整个电气设备能够正常的工作,电气设备的深度指示器的功能具有十分重要的作用。因此,如果在煤矿井下施工时,深度指示器的功能一旦失效,就会对整个电气设备系统造成危害,导致整个设备不能正常的工作,对深度指示器进行检测的主要功能是调节变频调节设备,并同时启动工作电机,将周期内出现的编码脉冲进行叠加处理,然后与编码器与比较器的脉冲进行比较,以判断整个设备是否正常运行,如果比较的前后数据不会发生变化,则表示深度指示器可能出现问题,对变频调速设备的检修是十分关键的步骤,以便于提升设备检修的效率。
        2.4等速区间的超速控制保护
        电机拉动设备的应用也是十分广泛,主要在等速区间运行,采用变频调速技术对其进行保护也十分重要,可以有效的对电机拉动设备的过载或者超速运行进行预警,这也是监控机器设备对提升设备运行速度控制的依据,正常情况下,电机拉动设备的正常工作速率不会超过设备运行既定设备的15%,如果超过,变频系统设备的运行速度将会出现运行缓慢的情况,将系统的安全回路隔开,进而能够采用紧急制动设备来减少系统设备运行的速度,达到对电机拉动设备的过载行为进行预警控制。为了有效的控制区间的超速或者过载行为,设备在运行时要注意控制速度的大小,将控制保护设置为两个阶段,首先要求速度控制不能超过10%,否则就会出现预警;其次,在速度正常运行时,要求系统工作能够在正常工作状态下,保持系统稳定的工作。
        3结语
        变频调速作为电气设备中的一个重要部分,能够通过数据的收集和分析来传递信号,并实现频率的调整;同时,变频技术能够对故障进行监督,并启动相应的制动系统来对现有情况进行完善,为工业电气自动化的可持续发展创造有利条件。综上所述,变频调速技术在应用的过程中具备诸多的优势,而且其性能可以满足提升工业电气自动化控制应用效率的要求。
        参考文献:
        [1]关剑.变频调速在工业电气自动化控制中的运行思路探究[J].智能建筑与智慧城市,2017(08):69-70.
        [2]付连江.变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用探究[J].化工管理,2017(05):87.
        [3]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(04):144.
        [4]杨荣昌.变频调速的基本方法刍议[J].山东工业技术,2016(05):256.
        [5]林泽武.变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用研究[J].科技尚品,2016(01):126.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: