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摘 要：电气自动化控制技术在现代工业生产中得到广泛普及，变频调速技术通过平滑控制过程，避免电气系统在执行控制命令时产生的顺势过电压对设备产生的影响，使设备的稳定性得到提升，进而提升电气自动化的使用寿命。此外，电气自动化系统可以实时监测电气系统的运行参数，进而选择适合当前生产状态的运行速率，以提高电气系统的运行效率。本文对变频调速技术进行阐述，将其在电气自动化控制中的应用优势进行分析，并对其的实际应用项目进行研究。
关键词：变频调速;电气自动化;自动化控制
现代工业生产朝着低耗、高生产效率、高智能的方向发展，电气自动化控制的应用也是如此。变频调速技术使用其平滑的控制过程和智能化的生产线控制在机械、石油、汽车、食品等多个行业中得到有效利用。在降低生产能源消耗的同时，为生产线提供最佳的生产运行方式。
1变频调速技术
变频调速技术利用电机在工作时，输入电源频率和电机速度的正比关系，改变接入电机的电源频率从而达到对电机运行速度的有效控制，而在现代技术的发展下，传统采用直流交流变换的传统技术之外，还利用电子、微电脑等技术来增加变频调速控制的精准度。现代变频调速的控制方式标为多变其中由V/F、VC、DTC等技术组成，通常来说，采用V/F技术的变频调速设备的成本较低，但性能也较差;在需要高精准度、多层次的控制场合中需要采用VC技术的变频调速设备，随着现代技术的发展，变频调速技术可以说应用在生活、生产中的各种场合，包括变频空调、冰箱、压缩机、起重机等各种生活、生产设备当中，并随着电气自动化技术和电子技术的飞速发展，根据变频调速设备的MCU处理效率，其功能得到进一步的扩展，并在电气自动化系统中发挥前所未有的观测、控制效果。
2变频调速技术的应用优势
2.1提升设备的可靠性
现代生产采用大量的自动化生产线来持续、高效地进行生产、加工，而自动化生产设备的功率、用电量较大，在对其进行直接地开关、断合时，会产生较大的瞬间过电压，极易导致设备电子元件出现损伤、老化、故障。对设备的电机、电感的使用寿命带来不利影响。变频调速技术将及自动化生产设备的控制流程进行平滑处理，逐步提高电压或降低电压，使控制过程能够平滑过渡，进而减少对各种电气元件的不良影响，使设备的长期稳定运行成为可能。
2.2提升电气自动化控制水平
工业生产线的生产效率建立在电气自动化的控制水平上，对生产线、设备的有效调整能够根据实时的生产需求来控制生产线的运行效率，从而达到能源使用效率的最大化，进而降低生产成本支出。变频调速技术可以通过对自动化生产线、设备的实时工作情况进行检测和技术人员的参数设置，对生产线、设备的运行进行全自动调整，比如在生产低峰阶段，降低生产线、设备的运行速度，节省能源，并在生产高峰期加大电源输出，来提升生产速度，从而保证在任何时段能源都能够发挥最大价值。
3变频调速技术在电气自动化控制中的应用
3.1矿井深度指示器保护
矿井的地下环境比较复杂，深度指示器的正常工作有助于工作人员及时掌握矿井安全信息，保证安全、高效的生产。变频调速技术通过对工作电机的控制、调整，对电机运行过程中产生的编码脉冲进行叠加处理来降低脉冲导致的数值误差。其次，可以将叠加后的编码脉冲与预设的编码值进行对比分析，当数值无太大出入时，矿井的深度指示器正常工作，反之则可能出现异常、故障情况，需要及时对设备进行检查维护，并修复其恢复到正常工作水平。
3.2等速区间保护
电机是电气自动化生产设备的动力核心，若在正常工作状态下，其运行在等速区间。而变频调速技术在其中使用在于对其运行速率进行实时的检测，在出现波动时加以自动的调整。通常来说，电机在正常工作的速率误差在既定值的15%以内，当超出15%的稳定运行状态时，变频调速装置将对其进行调整，根据其运行状态来适当提升＼降低运行速度，使其运行在安全的等速区间中。若自动调整无法达到对其的有效控制，则发出故障预警，并根据管理人员设定的控制方式，进行紧急制动、停机等处理。从变频调速技术在电机等速区间保护的工作中来看，一般能够维持运行误差在10%以内，从而保证电机的持续稳定工作。
3.3自适应电机模型单元
自适应电机模型单元是指根据生产设备的输入电压、电流数值，对电气自动化生产线、设备进行直接的控制，使其工作在一个稳定的电压、电流环境中。首先，变频调速技术需要实时采集电气自动化生产线、设备的运行电压、电流，并与作为动力源的电机相连，根据变频调速设备的参数设置及，对电机运行情况进行实时、有效的规划、控制。而在信息技术、传感技术和计算机技术的共同应用下，可以实现远程采集设备运行信息，并上传至控制计算机中，由计算机自动制定运行计划，并向变速调频设备下达控制指令，使就电气自动化生产线、设备能够通过计算机的人机交互界面进行实时、迅速的远程控制。但需要注意的是，变频调速设备的感应和处理速度对自适应电机模型单元的效果影响较大，因此需要选择符合控制标准的变频调速设备。
3.4节能减耗
电能消耗是电气自动化生产线、设备的主要支出成本之一，采用变频调速技术并对生产、加工的参数进行有效设置，可以根据实际的生产需求调整电机运行速度，优化电气自动化生产线、设备的运行速率，进而发挥良好的节能效果。这种优先保证满足实际需求的产能，并优化能源利用的方式，使现代工业的生产效率得到有效保证。此外，若通过传感器对电气自动化生产线、设备进行实时监控，当电能消耗超过预设值时，变频调速设备会及时发出预警，从而采取相应的措施。
结语：现代技术的发展使变频调速技术在生活、生产中变得非常常见，其在电气自动化控制中的应用，不但提升了电气自动化系统的智能性和运行效率，还在功能扩展和能源节约上发挥至关重要的作用。对其的研究不但能够改善电氣自动化技术中的运行速率和稳定性，还能使延长设备的使用寿命，并结合提效降耗作用，使其在工业电气自动化生产中，占据不可动摇的地位。
参考文献：
[1]李仁.变频调速技术在电气自动化控制中的应用探索[J].精密制造与自动化，2020（03）：36-38.
[2]英秀.变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用分析[J].智库时代，2019（32）：263+274.
[3]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.
作者简介：
汤哲铭（1985-11）男，汉族，辽宁省铁岭市，本科，研究方向：电气。
（北京建智达工程管理股份有限公司沈抚分公司，辽宁 沈阳 110000）
关键词：变频调速;电气自动化;自动化控制
现代工业生产朝着低耗、高生产效率、高智能的方向发展，电气自动化控制的应用也是如此。变频调速技术使用其平滑的控制过程和智能化的生产线控制在机械、石油、汽车、食品等多个行业中得到有效利用。在降低生产能源消耗的同时，为生产线提供最佳的生产运行方式。
1变频调速技术
变频调速技术利用电机在工作时，输入电源频率和电机速度的正比关系，改变接入电机的电源频率从而达到对电机运行速度的有效控制，而在现代技术的发展下，传统采用直流交流变换的传统技术之外，还利用电子、微电脑等技术来增加变频调速控制的精准度。现代变频调速的控制方式标为多变其中由V/F、VC、DTC等技术组成，通常来说，采用V/F技术的变频调速设备的成本较低，但性能也较差;在需要高精准度、多层次的控制场合中需要采用VC技术的变频调速设备，随着现代技术的发展，变频调速技术可以说应用在生活、生产中的各种场合，包括变频空调、冰箱、压缩机、起重机等各种生活、生产设备当中，并随着电气自动化技术和电子技术的飞速发展，根据变频调速设备的MCU处理效率，其功能得到进一步的扩展，并在电气自动化系统中发挥前所未有的观测、控制效果。
2变频调速技术的应用优势
2.1提升设备的可靠性
现代生产采用大量的自动化生产线来持续、高效地进行生产、加工，而自动化生产设备的功率、用电量较大，在对其进行直接地开关、断合时，会产生较大的瞬间过电压，极易导致设备电子元件出现损伤、老化、故障。对设备的电机、电感的使用寿命带来不利影响。变频调速技术将及自动化生产设备的控制流程进行平滑处理，逐步提高电压或降低电压，使控制过程能够平滑过渡，进而减少对各种电气元件的不良影响，使设备的长期稳定运行成为可能。
2.2提升电气自动化控制水平
工业生产线的生产效率建立在电气自动化的控制水平上，对生产线、设备的有效调整能够根据实时的生产需求来控制生产线的运行效率，从而达到能源使用效率的最大化，进而降低生产成本支出。变频调速技术可以通过对自动化生产线、设备的实时工作情况进行检测和技术人员的参数设置，对生产线、设备的运行进行全自动调整，比如在生产低峰阶段，降低生产线、设备的运行速度，节省能源，并在生产高峰期加大电源输出，来提升生产速度，从而保证在任何时段能源都能够发挥最大价值。
3变频调速技术在电气自动化控制中的应用
3.1矿井深度指示器保护
矿井的地下环境比较复杂，深度指示器的正常工作有助于工作人员及时掌握矿井安全信息，保证安全、高效的生产。变频调速技术通过对工作电机的控制、调整，对电机运行过程中产生的编码脉冲进行叠加处理来降低脉冲导致的数值误差。其次，可以将叠加后的编码脉冲与预设的编码值进行对比分析，当数值无太大出入时，矿井的深度指示器正常工作，反之则可能出现异常、故障情况，需要及时对设备进行检查维护，并修复其恢复到正常工作水平。
3.2等速区间保护
电机是电气自动化生产设备的动力核心，若在正常工作状态下，其运行在等速区间。而变频调速技术在其中使用在于对其运行速率进行实时的检测，在出现波动时加以自动的调整。通常来说，电机在正常工作的速率误差在既定值的15%以内，当超出15%的稳定运行状态时，变频调速装置将对其进行调整，根据其运行状态来适当提升＼降低运行速度，使其运行在安全的等速区间中。若自动调整无法达到对其的有效控制，则发出故障预警，并根据管理人员设定的控制方式，进行紧急制动、停机等处理。从变频调速技术在电机等速区间保护的工作中来看，一般能够维持运行误差在10%以内，从而保证电机的持续稳定工作。
3.3自适应电机模型单元
自适应电机模型单元是指根据生产设备的输入电压、电流数值，对电气自动化生产线、设备进行直接的控制，使其工作在一个稳定的电压、电流环境中。首先，变频调速技术需要实时采集电气自动化生产线、设备的运行电压、电流，并与作为动力源的电机相连，根据变频调速设备的参数设置及，对电机运行情况进行实时、有效的规划、控制。而在信息技术、传感技术和计算机技术的共同应用下，可以实现远程采集设备运行信息，并上传至控制计算机中，由计算机自动制定运行计划，并向变速调频设备下达控制指令，使就电气自动化生产线、设备能够通过计算机的人机交互界面进行实时、迅速的远程控制。但需要注意的是，变频调速设备的感应和处理速度对自适应电机模型单元的效果影响较大，因此需要选择符合控制标准的变频调速设备。
3.4节能减耗
电能消耗是电气自动化生产线、设备的主要支出成本之一，采用变频调速技术并对生产、加工的参数进行有效设置，可以根据实际的生产需求调整电机运行速度，优化电气自动化生产线、设备的运行速率，进而发挥良好的节能效果。这种优先保证满足实际需求的产能，并优化能源利用的方式，使现代工业的生产效率得到有效保证。此外，若通过传感器对电气自动化生产线、设备进行实时监控，当电能消耗超过预设值时，变频调速设备会及时发出预警，从而采取相应的措施。
结语：现代技术的发展使变频调速技术在生活、生产中变得非常常见，其在电气自动化控制中的应用，不但提升了电气自动化系统的智能性和运行效率，还在功能扩展和能源节约上发挥至关重要的作用。对其的研究不但能够改善电氣自动化技术中的运行速率和稳定性，还能使延长设备的使用寿命，并结合提效降耗作用，使其在工业电气自动化生产中，占据不可动摇的地位。
参考文献：
[1]李仁.变频调速技术在电气自动化控制中的应用探索[J].精密制造与自动化，2020（03）：36-38.
[2]英秀.变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用分析[J].智库时代，2019（32）：263+274.
[3]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.
作者简介：
汤哲铭（1985-11）男，汉族，辽宁省铁岭市，本科，研究方向：电气。
（北京建智达工程管理股份有限公司沈抚分公司，辽宁 沈阳 110000）