变频调速技术在自动化控制中的应用

陶伟

摘要：近年来，电气自动化运行模式已经在现代化工业企业中实现了规模化应用，需要积极采取电控技术手段，以实现对于电气设备的充分管控，使其得以实现自动化运作。同时，无需将设备始终维持在某一固定水平，而是可以结合频率及速度的实际需求进行电气设备调整。在此背景下，要求相关工业企业积极拓展变频调速技术的应用渠道，以充分优化工业电气自动化控制技术，提升技术优化效果，并据此调整电气设备速度和频率。基于此，下文将简要分析变频调速技术在工业自动化控制中的应用特点，并以此为基础，展开深入分析。

关键词：变频调速技术;自动化控制;应用

引言：

工业电气自动化运行模式早在变频调速技术诞生前便得到了应用，然而，系统早期运作阶段的自动化控制系统运作机制仍然较为简单，只需利用统一的逻辑便可以达到良好的电气设备启停控制效果，以实现对于电气设备运行时间和模式的有效协调，同时，相应降低设备故障率。然而，如果采取单一化的启动控制机制，便可能严重影响工业单位的产能能力，带来严重的自动化控制问题。为此，研究人员提出了合理的变频调速技术应用方式，并据此实施启停控制机制细化，以充分提升系统产能，同时，相应降低系统的故障率，减少系统能源损耗。

1、变频调速技术简述

1.1 技术发展

变频调速技术的历史可以追溯到上世纪80年代，该技术一经诞生便受到了工业行业从业人员的高度关注，在一定程度上推动了变频调速技术的发展，相应拓展了技术的应用范围。同时，也优化了技术性能，切实提升了技术应用价值。结合社会现状可以确定，变频调速技术应用范围广泛，且表现出十分突出的实施效果，已经在工业领域中占据了有利位置。

1.2 主要组成部件

1.2.1 硬件结构

变频器设备是变频调速技术的核心硬件结构，一般可以将常用的变频器分成三种类型，其主要特点如下：

1、带能量回馈单元变频器，主要应用于电气设备调速系统中，以变频器装置和带能量回馈单元为重要装置结构，且其中的各个结构既相互独立又彼此联系。利用此类装置可以实现切实强化变频器和电气设备发电电源的联系，但是，如果电机设备的转速在短时间内大幅增加，甚至超过了变频器的转速，则可能导致装置中的电压值显著提升。此外，在逆变效应的影响下，可能导致带能量回馈单元中出现相应的设备温度信息，并据此获取相应的直流母线电压信息，以促进电压的转化，将直流电压转化为交流电压的形式。同时，可以充分利用多重噪声滤波技术手段，让交流电电能可以得到充分反馈，并向发电网中进行持续传输，也因此增加了电能消耗量。由此可见，此类变频装置的应用流程普遍较为复杂，但是却可以发挥良好的节能优势，也因此促进了其应用。

2、独立式变频器，利用此类装置，可以实现对于逆变单元和整流单元的全面整合，使其得以统一放置到同一个容器中，并在此基础上进行容器及控制设备连接。实施电力自动化控制，需要充分融入独立式变频器装置，以促进电气设备工频电源的转化，提升电源的转化频率，让工频电流得以转化为交流电的形式，同时，结合具体的交流电频率，争取良好的电气设备控制效果。由此可以看出，该装置操作十分便捷，也因此促进了其应用，使其在工业单位中有着较高的应用率，然而，此类变频器装置在应用过程中也存在一定的缺陷，例如，每台独立式变频装置往往只能控制一台电气设备，同时，该装置却只能达到设备运行速度控制的控制，以发挥负载控制的效果。

3、公共直流母线式变频器，利用该装置可以针对不同电气设备实施高效管控，同时，需要在多电气设备传动系统中应用这一装置，充分发挥回馈和整流装置效用，为控制系统赋予更为丰富的直流电环境，让变频器装置得以与传动系统实现充分衔接。以公共直流母线式变频器装置为依托，可以充分提升装置的直流电水平。为此，要求在实际控制阶段积极开展变频器整流回馈操作，以相应改变电流强度，并据此实施电气设备运作频率调整。从中可以看出，公共直流母线式变频器的操作通常较为复杂，因此，其装置应用率一般较少，然而，由于装置有着良好的功能性，可以在大型工业领域中得到充分应用[1]。

1.2.2 软件结构

第一，要求积极利用电控单元实施变频器管控，电控单元的主要构成结构为传感器设备和控制电路，利用传感器设备可以获取精准的电气设备运行状态，并据此实施状态处理，将设备状态实时发送到设备终端;第二，依托于自动化控制的逻辑，利用终端设备进行精准的设备状态识别，与此同时，要求充分关注人工预设要求，并以此为依据，明确设备的实际状态信息，以确保可以在状态判定工作后发出指令信息和相应的信号，以实现对于电路的有效控制。此外，需要充分关注具体的运作逻辑，让变频器得以维持稳定运行;第三，在系统中进行逻辑预设，需要积极关注具体的工作要求，采取合理的人工控制技术，以维持终端运作机制的正常运行。如果系统终端所发出的指令信息环境不同，则相应的指令信息也会出现一定差异，也相应增加了工作的要求，导致预设逻辑数量相对较多。为实现对于逻辑选择和预设过程的充分优化，需要积极采取封装处理技术，以实现对于逻辑机制的集中处理，促进系统的软件化应用[2]。

2、变频调速技术在工业自动化控制中的应用

2.1 节约资源工业

电力是社会经济发展中的重要产业，在电力产业运作过程中可能消耗大量的能源数量，充分利用电力能源，可以为工业自动化领域提供一个较为稳定的工作环境，同时，便利不同工业器材的应用。要求在电力自动化控制的同一时间进行设备运作，以充分保障工作质量，同时，无需进行机器设备用电量考察便可以实现自动化供电，也可能相应增加电力浪费和机器损坏的風险。然而，利用变频调速技术可以有效应对此类问题，要求有关操作人员针对电流量状态实施妥善分配，争取在保障正常供电状态的基础上充分节约电力资源和电力设备损耗，同时，相应规避不必要的风险投入。此外，变频技术组装零件通用性较强，将其应用于不同的工业领域中，可以充分适应电气自动化控制的多设备应用需求，让系统运行效率得以切实保障[3]。

2.2 在相关发电系统中的使用

一般情况下，电子自动化系统中的能源需求量普遍相对较高，若无法探索出一个高效的能源输送方式，而只能借助外界能源输送的形式进行输送，则可能直接增加系统财力损耗。此外，需要为电子自动化系统提供充足的人力资源，以保障电气自动化控制系统的稳定运行，并将其作为支撑电气自动化发电系统的主要动力。在具体的发电系统中应用变频调速技术，可以发挥较为突出的应用优势，同时，其运作环节普遍较为复杂，为此，如果其运输位置发生了偏差，便可能直接影响整体电流系统，导致系统难以稳定运行。为此，需要充分利用变频技术，以达到良好的电流控制及维护效果。在正式应用变频技术后，需要有关人员针对发电系统中的各类资源实施妥善分配，以充分体现资源的应用价值，同时，相应削弱工业生产成本。

2.3 在自动化控制中的应用

针对工业电气领域实施自动化控制，则在实际控制阶段往往需要使用多种类型的人力和设备，也因此增加了现场工作秩序管理的难度。同时，由于所使用的自动化控制仪器普遍十分复杂，导致其在使用过程中问题频发，可能引发电磁波交叉故障、机器噪声等各类问题，使得自动化控制工作难以稳步开展。然而，若可以在自动化控制过程中充分融入变频技术，便可以高效处理上述问题，以降低机器运作噪声。一般情况下，工业电气结构普遍较为复杂，同时，有着十分繁琐的整体工作流程，也因此为变频技术提供了良好的应用契机，需要积极利用变频技术[4]。

结语：总而言之，工业领域对于我国社会经济发展而言十分关键，通过高质量的工业建设可以有效推动我国经济的发展，为我国创造出更为丰厚的经濟效益，然而，若可以针对工业产品的生产成本实施高效管理，便可以充分彰显其工业价值。充分应用变频调速技术，可以让工业生产工作得以稳步开展，以促进系统整体工作效率提升，同时，有效降低企业发展过程中的人力、物力和财力损耗。现阶段，变频调速技术仍然无法实现普及应用，且应用过程中问题频发，需要相关人员在实际操作过程中进行积极优化，方可充分发挥其技术优势。

参考文献

[1]张鑫，冯清. 变频调速技术在自动化控制中的应用[J]. 集成电路应用，2021，38（11）：178-179.

[2]马燕. 应用变频调速技术的电气自动化控制方法探究[J]. 电子世界，2021（19）：33-34.

[3]陆畅，梁骅旗. 基于PLC技术的造纸机速度链自动化控制方法[J]. 造纸科学与技术，2021，40（04）：42-47.

[4]马栎. 工业电气自动化控制中变频调速技术的应用[J]. 中外企业家，2019（11）：128.

[5]邓建旺. 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]. 科技资讯，2019，17（28）：17-18.