电气自动化控制中变频调速技术的运用分析 田博

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:田博
[导读] 摘要:随着现代工业科学技术的发展,电气工程带来了前所未有的发展机遇。
        (陕西建设机械股份有限公司  陕西省西安市  710200)
        摘要:随着现代工业科学技术的发展,电气工程带来了前所未有的发展机遇。以电气自动化为代表的新兴技术已逐渐成为电气工程中广泛使用并且不断推广的技术内容。其中,频率控制技术作为电气自动化控制系统的重要技术之一,直接影响电气自动化的控制效果,同时也直接影响电气自动化的发展水平。鉴于频率控制技术的重要性,本文着重介绍该技术在电气自动化控制中的分析和应用,以供参考。
        关键词:电气自动化控制;变频调速技术;工业实践应用
        结合我国当前电气自动化的发展状况,变频调速技术已经全面推广并应用在电气工程中,并且在远程控制,实时监控,集中控制等方面都达到了技术应用目标。但是,从客观的角度来看,国内电气自动化控制技术还未达到国际先进水平,因此在某些应用方面仍然存在一些需要解决的问题。例如,电气自动化控制设备的能耗和资源浪费问题就很明显。为了解决以上问题,业界提倡应用变频调速技术,不仅可以节约大量能源成本,而且可以深化设备的运行质量和效率,同时对于工业生产过程、工艺处理、生产原料的使用和设备使用成本也都进行了控制。鉴于频率控制技术的重要性,建议运营商应严格遵循相关技术的原理和要求,并准确执行各项实际要求。
        1、电气自动化控制中变频调速技术的应用必要性分析
        1.1确保电气设备的安全运行
        为了确保电气设备在工业生产中安全、稳定的运行,要求管理者承担起各自的管理职责,尤其是电气设备安全运行的总体规划和管理。然而,电气设备在操作和使用过程中存在许多不确定因素,如果不进行控制,就会出现潜在的风险。因此,为了进一步促进电气设备的安全运行,工业生产需要电气自动化控制设备的全面推广和应用,同时在运行过程中,设备状态的监控系统也要定期进行更新维护。其中,监控系统作为自动化设备的重要组成部分之一,能够及时发现设备运行过程中出现的异常情况,并运用变频调速技术调整和控制系统,确保电气设备的安全运行。
        1.2深化电气自动化控制效果
        频率控制技术作为电气自动化控制技术的重要分支,不仅可以提高电气自动化控制水平,而且可以通过不断改进和创新来促进电气自动化控制技术的进一步发展。当前,随着频率控制技术的不断深入发展,生产经营人员可以利用该技术对设备的运行状况进行全面的管理和分析,并且及时发现并排除故障,确保设备的运行安全。最重要的是,变频调速技术的应用可以减少设备的电力资源浪费,达到节能减排的要求,值得推广应用。
        1.3实现全面调控原则,缩小运行控制误差范围
        在自动化控制性能方面,通过使用变频调速技术可以确保电气设备达到稳定的工作效果。主要原因是变频调速技术不仅可以实现自动调速功能,还可以满足电动机和电源的整体控制要求。例如,生产经营者可以通过使用频率控制技术功能实现实时监控目标,该技术可以精确调节设备运行过程中的电流大小,根据电机的实际运行情况以及设备工作要求进行适当的调整,尽可能缩小控制误差,提升设备安全性。
        2、电气自动化控制中变频调速技术的应用原理分析
        2.1变频调速节能
        至于节能原理,我们可以从电动机的速度和流量之间的关系开始讨论。一般而言,在电动机的操作过程中,速度和流量的主功率成正比关系,功率和速度的立方也成正比关系。根据大量的实践经验,当电动机的运行效率保持不变时,流量调节效果降低,会使速度呈现出比例性的下降趋势。同样,幂及其立方关系也将呈现下降趋势。
        2.2功率因素补偿
        当电气设备运行时,如果功率较低,很容易引起设备发热现象,这将进一步加剧线路的消耗。利用变频调速技术,可以在降低电气系统功率因数的同时也降低相应的有功功率,这样不仅提高了整体运行效率,还解决了了功耗问题。所以变频器的应用可以根据自身的功率因数补偿特性,减少无功损耗的发生,达到一定的功率因数补偿效果,有利于电气设备的高效运行。


        2.3软启动节能
        在软启动的应用中,变频调速技术可以减小启动电流和电网的冲击,延长设备的使用寿命。普通变频器很难在运行中实现自动控制功能,主要原因是内部控制系数难以满足软启动节能的要求。通过应用频率控制技术,可以在短时间内根据自身的运行状态对电机设备进行停止或减速。在降低输出频率的同时,还降低了整体速度,达到节能降耗的效果。而且,在电动机减速期间,转子电流的反相将导致电动机设备的制动转矩效应,降低能耗。
        3、电气自动化控制中变频调速技术的应用实践分析
        目前,变频调速技术已全面应用于电气自动化控制中,具有自动控制效果明显,实时监控功能完备等优点。为了进一步加强对频率控制技术的研究和分析,应明确和掌握此技术在电气自动化控制中的应用,为该技术的深入研究奠定基础。以下是我对变频调速技术在电气自动化控制中的应用研究和分析,可供参考。
        3.1等速区间的超速控制保护
        电机牵引设备的应用也非常广泛,在相同的速度区域中,使用变频技术对其进行保护非常重要,该技术可以有效地提示电动机牵引设备的过载或超速运行。在正常情况下,电动机拉动设备的正常运行速度将不超过已建立设备的15%。如果超过该速度,变频器系统设备的运行速度将变慢,会使系统的安全电路发生安全隐患,在这种情况下,可以使用紧急制动降低系统设备的运行速度,以实现电动设备过载行为出现时进行警告控制呼叫。为了有效控制超速或过载行为,设备在运行过程中应注意控制速度的大小,并将控制保护设置为两个阶段。首先,速度控制不应超过10%,否则会有预警;其次,在设备以正常速度运行的过程中,使用变频技术以提高系统工作的稳定性。
        3.2自适电动机模型单元中的应用实践
        变频调速技术的推广应用为电气自动化控制设备的实时监控提供了有利条件。以电机设备为例,操作员可以通过频率控制技术实时监控电机的输入电压和电流,来准确识别电机参数。一旦发现异常现象,必须及时解决,以确保设备运行的安全。频率控制技术作为直接转矩控制系统的重要组成部分,对保障电气自动化设备正常运行起着重要作用。电动机模型单元在速度精度控制和闭环速度反馈效果方面,已基本实现了电气自动化控制系统的整体运行效果。
        3.3深度指示器保护中的应用实践
        作为电气自动化控制系统的重要组成部分,如果存在部分系统失灵等隐患,深度指示器就很难检测到系统的运行风险,影响操作人员对实时情况的掌握和控制,后期会对保护装置的运行产生不利影响。为了确保深度指示器的保护功能可以正常发挥,提倡生产经营人员借助变频调速技术以达到预期的保护效果。一般来说,在应用频率控制技术的过程中,深度指示器可以实时监测和记录编码器采集的脉冲数信号,如果数据完全不变,则设备存在异常问题。面对这种情况,生产经营者应及时检查深度指示器的运行状态,以排除故障。
        4、结语
        随着现代控制技术的发展,变频调速技术在工业生产中已得到了广泛的应用。而且集成电路技术与微机控制技术也得到了相应的发展,为该技术的发展提供了良好的物质基础与技术条件,相信在未来的工业自动化设备应用中会越来越广泛。
        总而言之,频率控制技术作为一种符合可持续发展理念的技术内容,在其应用过程中,不仅可以发挥电气自动化控制技术的应用效果,而且可以促进工业生产技术的创新与发展,同时也可以为中国工业生产能力的进一步发展提供内部动力。鉴于频率控制技术的重要性,建议运营商应严格遵循频率控制技术的原则和要求,着眼于该技术的应用以进行总体规划和合理部署,以确保电气自动化设备运行的质量和控制精度,使其运行效率得到进一步的改善。
        参考文献
        [1]蒲亮.变频调速技术在电气自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2018(23):111.
        [2]韩征.浅谈电气自动化控制中变频调速技术的运用[J].科技创新导报,2019,16(11):65-66.
        [3]王艺璇.电气自动化控制中变频调速技术运用探讨[J].技术与市场,2020,27(02):132-133.
        [4]曹武广,佟贺.浅议电气自动化控制中变频调速技术的运用[J].民营科技,2018(09):63.
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