变频调速技术在电机控制中的应用

变频调速技术在电机控制中的应用

朱华兰

卧龙电气淮安清江电机有限公司 江苏淮安 223001

摘要：随着科学技术的发展诸多先进技术工艺被应用在各行各业，变频调速技术便是其中之一，在工业生产制造行业中，电气自动化一直是建设发展的重点，变频调速技术的应用为生产模式带来了革新。

关键词：变频调速；电机控制

1 变频调速技术

变频调速技术原理。变频调速技术早在几十年前被提出，主要为了解决交流电机输入频率与电机转速的关系，通过调整电源的输出频率来控制电机转速。随着技术原理和实践应用的不断升级和完善，变频调速的效果和性能也得到了快速发展，调速能力与调速效果同步提高。在变频理论出现后工业领域便对变频调速技术进行了更为深入的研究，直至今日对于变频调速技术的研究依然没有停下，控制效果依然处在发展过程中，这也为工业生产制造的电气自动化应用提供了可靠稳定的保证。现在大多数企业广泛应用变频调速技术，为工业系统和生产控制提供了巨大贡献，传统直流调速技术正在逐渐被变频调速技术所替代，随着变频调速技术不断扩展，也正在成为电气自动化发展的主要方向。

变频调速技术优势。变频调速技术是依靠电源输入频率与电机转速呈正比关系来确保对电机进行控制的，变频调速技术可以与其他科学技术或信息技术相互结合，提升机械设备的运作率和便捷性。变频调速技术应用的优势也是源于其自身工作原理。（1）变频调速技术适应性强，在电动机启动频率的控制中具有较大的区间范围，能够满足绝大多数电动机功率的要求，保障设备稳定运行。（2）变频调速技术与电气自动化控制相互融合，进一步优化了调速效果，可以根据电动机的工作情况实现即时控制操作，实现电动机工作效率的最大化应用。（3）变频调速技术的运用较为简单，只需补充功率因数便能实现变频调节的效果，具有显著的效能。

2 电气自动化中的变频调速技术

变频调速技术的应用需求。根据变频调速技术在电气自动化建设发展中的需求，可以了解到变频调速技术启动电机有着冲击小的优势，能够对电动机停启提供有效的控制。当前国内工业生产制造整体水平较高，电气自动化已经具备一定基础，对于变频调速技术的应用需求是为了增强基础、优化水平。将变频调速技术与信息系统有机结合，能够节约重新构建平台的成本，也能强化工业生产的技术经验。特别是在节能降耗、保护环境的政策下，变频调速技术的应用更加符合节能减排战略的要求，使工业生产为社会发展尽一份力，提高制造企业的社会效益。当然，也需要认清变频调速技术依然属于一项新型技术，虽然在调速范围、动态响应、节约资源方面有着明显的优势，但是变频调速技术与电气自动化的结合还需进一步加深才能够切实发挥变频调速的特点，促进自动化控制与变频调速的深度融合。变频调速技术的应用需要对机械设备实现有效管控，能够自动监测设备的运行情况，改善自动化工作效率，降低资源消耗[1,2,3,4]。

变频调速技术的应用效果。在电气自动化控制中变频调速技术的应用效果显著，主要表现在三个方面。（1）持续推动电气自动化的发展，帮助电气自动化实现了可持续发展的目标，在现代化发展过程中工业技术也在更新换代，电气自动化技术正处于快速发展时期，是企业提高自身市场竞争力，满足社会供需的必要技术。从电气自动化控制本身来看，其涉及计算机、网络、信息等技术内容，关联因素较多，尤其是在例如大数据、物联网等先进技术领域的应用。变频调速技术应用于电气自动化控制中，有效推动了电气自动化设备设施与高新技术的结合，在自动化快速发展过程中巩固了机械设备的质量控制。（2）显著降低了资源和成本投入，这也是变频调速技术在企业经济效益中最为直观的体现，电气自动化控制应用变频调速技术不仅提升了生产制造期间的可靠性，而且频率调节增强了电动机的运作效率，确保生产和经济的共同提高。变频调速技术也能通过发挥其控制精准性的特点，检测和调控电机功率运作范围，进一步合理缩减能源消耗，提高企业经济效益。（3）强化了工作效率。电气自动化控制需要多个系统或设备协同运作，在长时间的运行过程后，必然会出现电力损耗情况。在变频调速技术的加持下，可以对电流实现科学配置，在正常状态下对系统用电进行分配，可以让系统运作时间延长，同时运作效果不会发生改变。这就能强化自动化运作的效率，减少不必要的损失，增强电气自动化的运行质量。

3 变频调速技术的应用

优化保护装置。保护装置是机械设备和电气设备的重要组成部分，是保障相关设备稳定运行的关键，如果出现故障就会导致设备检测不到危险信号，如果设备发生问题就会造成严重的问题，影响整个自动化流程的运行。为了提高保护装置的运行质量，通过变频调速技术来替代原有的保护方法，应用变频调速技术来记录机械设备或电气设备的脉冲信号或电流信号，通过实时监控的方式来了解保护装置是否处在正常运行的状态。如果信号发出后保护装置没有给出反馈，就说明保护装置出现问题，要针对保护装置的情况进行检测，处理相关问题，使保护装置正常运行。变频调速技术应用于保护装置能够为设备的正常运行加上一道保证，也能为维修人员提供相关数据支撑，降低故障问题的发生概率[

5,6]。

控制等速区间。电气设备的应用主要集中在等速区间，使用变频调速技术后可以凭借信息系统控制设备的运行状态，当电机带动设备工作时，变频调速技术会根据电机运行功率发出相应的信号，例如在电机出现超速或过载运行时就会发出预警信号，信息系统便会相对应的设备进行保护控制。变频调速系统也会采取措施降低电机运行速度，对电机速度进行调整降低到安全范围内。通常情况，在等速区间的设备电机的工作速度应当为设定值的15%，如果速率超过该标准数值，就需要变频调速系统降低其运行速度，来保障等速区间的稳定性。维修人员需要关注运行期间的系统参数变化，通过设置合理的数值来保障变频调速的有效性。

优化减速区域。电气设备的减速区段也是变频调速技术可以应用的环节，变频调速技术不仅可以适用于等速区间的超速控制保护，也可以在减速区间实现低速控制保护。这是因为当设备减速至临界点时难以发挥其应有的价值和功能，反而会浪费资源。电气自动化系统就会在变频器的引导向对控制保护进行管理，使系统处于良性运转的状态。而且变频调速技术也可以用于监控减速区域各项速度的变化情况，若在某时段设备未能达到减速要求，自动化系统也会从数据中快速分析，调整设备在该区段的运行态势，并反馈个技术人员，使技术人员优化设定的数值，从而在提高设备运行效率的同时，也能保障自动化设备运行的稳定性，有效对系统减速进行调节。

4 结语

在电气自动化系统中，变频调速技术的优势和特点为其在设备运行可靠性和稳定性上提供了重要的保障，促进电气自动化生产节约人力、物力和财力。降低在各区段系统发生故障问题的概率，提高了自动化生产制造的效率和质量，促进了企业经济效益，加强电气自动化与变频调速技术的融合，将进一步推动电气自动化控制的进步发展。

参考文献

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[2] 张浩然.变频调速技术在电气自动化控制中的运用[J].科学技术创新,2020(07):195-196.

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[4] 关剑.变频调速在工业电气自动化控制中的运行思路探究[J].智能建筑与智慧城市,2017(08):69-70.

[5] 田彪.变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用分析[J].科技展望,2015,25(32):82.

[6] 王宝利.变频调速技术在电气自动化控制中的运用探究[J].科技创新导报,2017,14(27):3-4.