摘要：交流调速传动在能源节约方面有着不可忽视的作用与价值，其不仅可实现对电能负荷的有效控制，保证节能结果与收益，同时还具备较大的节电潜力，极为符合现代行业可持续化发展目标。电气自动化技术开始在交流传动控制系统中得到应用之后，控制运行变得更加智能，流量调速效率与质量也变得更加理想。为更好地展开系统应用，对控制系统基本情况展开分析与研究极具现代价值。
关键词：电气自动化；交流传动；控制系统
引言
在19世纪80年代之前,直流电流在工业生产当中是作为仅有的一种电力传统方式。直到19世纪末期,因为交流电的发明,将三相制交流电的运输和分配的问题解决,加之又将既经济又实用的交流笼型异步电动机制成,这就推动了交流电流传动的广发应用。在生产技术的不断发展,在对机电传动的启制动、正反转以及调速精度、调速范围等静态特性与动态响应方面提出了将其更新更高的要求。在技术上交流传动会比直流传动很难将这些要求实现,直到20世纪前半叶,在能够逆转,能够调速以及高精度的传动技术领域当值,大多数都会讲直流传动系统应用。
1交流传动原理
经发电机产生的交流电经大功率可控硅整流成为直流电，再经滤波，直流电被送到逆变器，每个逆变器为一台电动机提供动力。逆变系统作为交流传动的一个重要组成部分，其中交一交变频器实现从交流到交流；GTO变流器实现交一直一交；IGBT变流器实现直-交-直流滤波输出。因为整流器是不可逆变的，因此，动力传递控制系统要将制动电能控制在需用的额定值内。驱动控制单元除了通过矢量算法控制逆变器和交流电动机以外，还要根据车辆的运行情况来优化发动机的性能。
2交流调速的重要作用
交流调速传动在节约能源方面起着重要作用。一方面,交流传动负荷在各国的总用电量中都占有很大的比重,对这类负荷实现节能,可以获得很好的节能效益;另一方面,交流传动本身又存在着很大的可以挖掘的节电潜力。在许多交流传动装置中,交流电动机及其所传动的机械在选用时,往往都留有一定的富余容量,而且也常在最大负荷情况下运行。轻载时,如果利用电力电子技术降低电动机的外加电压,或者通过对电动机的速度控制来改变某些工作机械的工况,就可达到节电的目的。例如工业上大量使用的风机、水泵、压缩机等,都是采用交流电动机拖动,其用电量约占工业用电的50%。过去大都靠调节风门、闸阀来改变流量,使得大量电能被白白浪费,若采用电动机调速来改变流量,则其效率可以大大提高。
3电气自动化交流传动控制系统
3.1电动机调速
以异步电动机调速为例。较为常用的异步电动机调速方式，除上文所述集中调速方式之外，还有变极对数调速以及电磁转差离合器调速等。根据电动机基本原理，从定子进入到转子的电磁功率，一部分会和转差率保持正比关系，另一部分会对负载形成有效拖动。就能量转换层面而言，转差功率回收、消耗以及是否增加，将是评价调速系统效率的重要指标。鉴于此，可以将异步电动机调速系统细分为三种：
（1）转差功率消耗型。此种系统转差功率，会被转换为热能进而被消耗掉。与其他调速系统相比，此种调速系统效率处于较低状态。会通过提升转差功率消耗的方式降低转速，随着转速的不断降低，其效率也会越小。
（2）转差功率回馈型。此种系统对于转差功率的消耗较大，会有一部分功率在运行时被消耗掉，而多数功率，会通过对变流装置的运用，回馈到电网之中，或直接转化为机械能被使用。在转速逐渐处于下降状态时，回收功率也会随之增加。
（3）转差功率不变型。此种系统转差功率内的转子会出现一部分的铜损耗，但其转差功率消耗始终处于较为稳定的状态，也会随着转速的改变而出现较大变化，整体效率相对较高。由于此种系统的变极对数调速使用存在限制，只能实施有级调速，所以系统的使用场合也存在着一定的约束。在诸多调速中，变频调速使用最广，能够形成高动态性能交流调速体系，整体应用效果较为理想，发展前景较为客观。
3.2调压调速系统
在转子回路参数和电动机定子回路参数处于恒定状态时，在定转差率环境中，在定子绕组上的电压平方会和电动机电磁转矩保持正比关系。作为一种有效、简单的调速手段，交流调压调速技术通过对定子侧添加调压变压器或在定子回路中串入饱和电抗器的方式，达到对电压、转速实施有效调节的效果。目前较为常用的交流调压调速技术，主要以双向晶闸管元件运用为主。
3.3变频调速系统
变频调速系统，即变压变频调速系统，会在实施转速过程中，保持转差功率保持在恒定状态，系统整体应用效率、性能较为理想，是现代交流调速主要发展方向之一。在对定子供电频率展开均匀调整过程中，可达到平滑完成电动机同步转速调整的目标。在多数场合，为保证在调速过程中，电动机最大转矩不会出现变动，会通过对磁通恒定进行维护的方式，保证后续转速调整操作高质量进行。为真正达到这一点，需要对定子供电电压展开调节，强调电动机供电变频器需要共同具备调频以及调压两种功能。在计算机控制技术支持下，变频器可在高质量完成调频以及调压工作的同时，对启动制动时间、电流以及转矩等展开调整，且具备良好的调节功能以及函数运算功能，在工业以及农业等领域均有着广泛运用。
4人工智能技术在控制系统中的运用
4.1遗传算法
此种控制技术是通过对自然进化过程实施模拟，进而探索出最佳解决算法的控制技术。在控制系统中对此种技术展开应用时，由于技术在实施整体、最优化方式搜索过程中，并不会对其他辅助信息或者梯度信息形成依赖，通常只需要对适应度函数以及影响搜索方向目标函数展开使用，可实现对复杂问题的科学处理，保证问题处理框架建设质量。
4.2模糊逻辑
模糊逻辑控制技术是人工智能控制重要技术之一，较为高效的模糊控制器在应用之后，便取代了常规速度调节器。经过多年发展与研究，高性能、全数字转动系统中，已经配置了多个模糊控制设备，这些设备的合理运用，可在代替常规PID或PI控制器的同时，为其他任务展开提供精准控制支持。在使用此种技术时，可通过对模糊逻辑的运用，对交流电动机力矩与磁通展开调整，但需注意，技术输入标定因子是处于动态状态的。
4.3神经网络
神经网络在驱动系统以及交流电机中的运用，是现代学术领域研究热门内容。以常规反向转波算法ANN在步进电机控制算法中的运用为例。在具体使用时，会通过对试验数据的运用，按照初始速度以及负载转矩等内容，展开最大可观测速度增量设置。ANN系统整体性能较为理想，能够有效提高定位效率，保证非初始速度以及负载转矩大范围控制效果。由于此系统结构属于多层前馈型结构，会通过对常规反向传播学习算法的运用，展开电动机控制，可智能化展开定子电流控制与转子速度控制，应用前景较为广阔。
结语
目前,变频器由于使用了计算机控制技术,不仅能调压、调频,还具有电流调节、转矩调节、加速度调节、启动制动时间调节等多达几十种函数运算与调节功能,因而在工农业生产中获得了广泛应用。
参考文献
[1]吴天杰.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展[J].技术与市场，2019，26（8）：99-100.
[2]白云飞.基于机电控制系统自动控制一体化设计[J].电气传动自动化，2019，41（3）：32-34.
[3]姜映红.汽车连杆机械自动节能传动的控制系统设计[J].自动化与仪器仪表，2019（3）：140-143.
[4]李越.浅谈电气自动化控制系统发展趋势[J].幸福生活指南，2018（3）：30-30.