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工业电气的自动化控制和变频调速技术研究

2021-06-14万长涛高瑞宋光哲

电子乐园·上旬刊 2021年6期
关键词:变频调速自动化控制电气

万长涛 高瑞 宋光哲

摘要:当前所应用的变频调速技术,具有调速性能良好、功率因素较高以及节能成效显著的优势,广泛应用于工业电气自动化控制当中。合理科学的应用变频调速技术,可以针对存在于工业电气自动化控制的缺陷加以改善和调节,促进经济效益和社会效益的协调发展。

关键词:电气;自动化控制;变频调速;技术

1变频调速技术应用部件分析

1.1自适应电动机模型单元

这是变频调速技术中最常应用的部件,它在变频调速技术的应用过程中发挥着非常重要的作用,所发挥的功能主要体现在对电动机的电压和电流的参数进行检测,保证其能够处于平稳运行的模式。这些电压和电流参数的获得,也能够让相关人员对电动机的具体信息状态全盘掌控,促使工业电器自动化工作能够进一步强化和落实。

1.2转矩和磁通比较器

这两个比较器在应用的过程中,能够将生成的数值和作为参考的数值进行系统的比较,再通过置换调节器反馈出转柜还有磁场所处的真实状态。

1.3脉冲优化选择器

这个部件的使用,能够针对芯片信息进行科学有效的处理,在处理环节结束后,通过对信号源进行调制和设计,在同一时间段内将由五个模块构成的电路系统编写出来。

2工业电气的自动化控制和变频调速技术研究

2.1硬件结构

2.1.1独立式变频器

独立式变频器将逆变与整流单元置于同一容器,控制设备与容器相连即可投入使用。在具体应用过程中,独立式变频器能够实现对电气设备工频电源的频率转化,将工频电流转化为交流电,再以交流电频率为依托,达到控制电气设备的目标。

2.1.2公共直流母线式

公共直流母线式变频器能够适用于多电气设备传动系统之中,实现对多台电气设备的控制。其借助独立的回馈装置、整流装置,推动控制系统带功率直流电的产生,并与传统系统直流母线进行连接,此时,该变频器具备增强母线直流电与吸收母线内直流电的性能。在实际应用过程中,可借助回馈与整流装置实现对电流的增强或削弱控制,改变电气设备的运作频率。

2.1.3带能量回馈单元

带能量回馈单元变频器适用于电气设备调速系统之中,与公共直流母线式、独立式变频器的差异,主要表现为:带能量回馈单元变频器涉及变频器与带能量回馈单元两结构,且两结构相互独立,却又保持联系。带能量回馈单元变频器的运作原理,主要表现为:首先连接电气设备与变频器结构的发电电源,在发电条件下,由于负载转动惯量的影响,变频器和电气设备同时转动,短时间内,电机转速高于变频器转速,则表示电机内带有多余电能,变频器吸收该电能,电压急速上涨,进而对设备温度造成影响,此后,带能量回馈单元会获取变频器内的直流母线电压,并借助逆变效应,实现直流电压向交流电压的转换,再经由噪声滤波环节,实现交流电电能与发电网的交接,进而达到消耗电能的效果。

2.2软件结构

软件结构作为变频调速技术实现自动运转的关键因素,具有功能服务、远程控制以及预设逻辑等特点,具体表现为:首先,通常借助电控单元实现对变频器的控制,电控单元主要包含控制电路与传感器,传感器主要作用于电气设备状态接收与传输;其次,借助终端对设备状态进行识别,再以人工预设为标准,对状态优良性进行判断分析,再对控制电路发出指令,变频器逻辑运转;最后,结合实际工作需求,对逻辑机制进行补充优化,推动应用程序形成,实现软件化发展。

3变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用

3.1应用于数控机床

将变频调速技术引入数控机床的功能应用当中,能够最大程度减少资源、能源的损耗。这是从数控机床的实际工作情况加以分析的,数控机床在传统运行过程当中会造成电源的大量消耗,这些能源消耗过度会导致数控机床的使用寿命下降。因此,将变频调速技术与数控机床领域相结合,可以从多方面促进往常工频在控制机床时的操作方式的有效转变,保证机床的齿轮主轴速度在合理科学的限定和选择范围之内,使机床在工作过程当中能够得到精准的维护和保养。从现阶段数控机床中应用变频调速技术的具体情况来看,除了资源能源消耗量的大幅减少,工厂企业所投入的成本在降低之外,数控机床应用的效率也得到有效的提升,更能满足工厂企业发展的需求,展现了良好的应用效果。

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变频器的稳定运行

变频调速技术应用于工业电气自动化控制中能够保证变频器运行的稳定性,变频器对于工业电气自动化控制成效具有较大的影响,需要技术人员采取合理的手段措施,来保障变频器在应用过程中的平稳运行。从当前的运用情况来看,受到部分电磁感应影响,变频器无法正常发挥出使用功能,因而,在处理这个问题的时候,相关工作人员可以运用主线隔离和设备回路配线的手段来进行适当调整,如因外界强光、震荡带来的变频器运行不良则可采取遮光措施來改善。

3.4发电系统应用

通常情况下,工业电气自动化控制系统在运行时会更倾向于外部能源的传输方式,在这个传输过程当中,会给工厂企业的人力、物力还有其他资源投入带来较大的损耗,因而为了有效解决这个问题,大部分工业电气自动化控制系统在自身会带有发电装置,变频调速技术能够对这些发电装置进行适当的调节,在其作用下,可以改善发电装置中出现的运行偏差的问题,从根本上解决电流出现故障问题致使整个发电系统瘫痪的现象。

参考文献

[1] 陈永青. 变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的应用研究[J]. 数码世界, 2020, No.175(05):277-277.

[2] 许海凤、张娜、陆益洋. 变频调速技术在电气自动化控制中的运用分析[J]. 科技经济导刊, 2020, v.28;No.732(34):104-105.

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