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时间：2021年12月10日 08:53
（ 1 中国石油大港石化公司 天津市 300280 2 天津大港油田莱特石油化工股份合作公司 天津市 300280）
摘. . 要：电气自动化控制技术是当前工业生产过程中非常重要的技术，其提升工业生产机械的自动化控制水平，并对工业设备的生产效率提升起到促进作用。当前，为了进一步提升工业生产机械的自动化控制水平以及节能发展，在工业设备电气自动化控制系统当中还应用了变频调速技术，变频调速技术与电气自动化技术能够良好的结合应用，提升工业生产的生产效率。下面笔者就变频调速技术在电气自动化控制中的应用进行简要探讨。
关键词：变频调速技术；电气自动化控制；应用1?变频调速技术的特点1.1 优点变频调速技术应用优势可概括为四点。（1）电机启动时的冲击力较小。通常情况下，设备启动时，会存在瞬间电流增大的情况，这会对电源及设备带来影响，尤其是大功率的设备，瞬时电流的增大可能会造成设备烧毁等问题。变频调速技术的应用可以有效控制启动瞬间电流的变化，起到保护作用，延长设备使用寿命。（2）电机调速性能好。变频调速技术的适用范围广，动态响应速度较快，在很多领域中均得到了应用，如机床、电动汽车、消防泵等。（3）能源把控严格。
变频调速技术可以对转速实行科学管控，在保证生产效率的同时，降低电能损耗。 （4）电源适应性强。配置的变频器以直流母线电容器为主，可以适应各种情况下的电压波动，缓解电压急剧变化带来的危害。
1.2 缺点
变频调速技术在应用中虽然优势较多，可以改善设备性能及运行质量，但仍存在一些问题需要关注和解决。首先，谐波的产生。变频设备的一侧利用了普通移相整流技术，该技术导致变频过程中出现波形畸变的情况，进而使整个系统网络电能传输出现问题，例如增加线路的电能损耗、影响自动安全装置动作准确性、电流供应不均衡等，最终会阻碍了设备的安全稳定运转。近年随着技术的完善，上述问题虽逐渐解决，不过，仍需相关作业人员加以重视。其次，设备成本较高。变频调速技术的应用需要专业技术的支撑，不过，变频器在使用过程中的耐压性较低，实际应用中需要经过先降压再升压的处理，这对于内部一些零部件会造成冲击影响，增加更换频率，造成成本损耗，且内部元件的成本本身较高，增加了设备经费的支出。
2?变频调速技术的主要优势
变频调速技术在当前工业自动化生产中应用非常广泛，是因其有独特的优势，具体包括以下几方面内容；首先，应用变频调速技术有效的调整了电机启动时的冲击。传统的电机启动为直接启动方式，直接启动方式在开机的瞬间会产生强大的电流，从而对电机的电力系统以及电源造成损害，长此以往也会影响到电机的使用效率。而采用到变频调速技术之后，电机的启动方式发生转变为软启动方式，电机开启的过程中，对自身电源系统的损害相对比较小，对于电机而言也是一种保护。其次，变频调速技术的调速范围比较宽，使电机的使用性能更高。不同的电气系统以及机械系统应用到的电机结构也不相同，所以在实际的生产过程中，应该调整电机转速，其能够有效的提升电机应用性。而应用变频调速技术可以实现电机频率 0Hz 到几百 Hz 的调整，使一种电机适用于更多的应用场景。最后，应用变频调速技术之后，还可以实现电力资源的有效解决，根据不同的情况进行电机频率调整，电机的电力能耗也有所调整，所以根本上实现了电力资源节约。
3?工业电气自动化控制中变频调速技术的应用
3.1 发电系统中的应用
工业电气自动化控制系统在运行过程中对能源有着较高要求，单纯地依靠外接电源供应，难以保证供电质量，还会造成资源上的浪费，不利于企业经济效益的提升。因此，很多企业都会设置独立的发电系统，为电气自动化系统及设备提供充足的电能供应，但因发电系统的复杂性较强，在实际应用中，容易出现电流输出与实际需求不符的现象，这就会导致设备因电压供应不稳而出现短路、断路等故障问题，对整个系统带来影响。设备系统运行使用变频调速技术后，首先，上述存在的问题能得到很好的约束和控制，加大工业电气自动化控制系统的运行安全系数，改进工业生产效率，促进企业的健康发展。其次，变频调速技术的科学应用，做到了电力资源的科学划分，加大资源利用率，在保证电气自动化系统安全稳定运行的基础上，达到资源和能源节约目标，推动企业的环保发展。
3.2 减速区段低速控制中的应用
图?1?在减速区段低速控制中的应用
（如图 1）在减速区段低速控制中应用变频调速技术，可以在优化自动化控制水平的基础上，加强该区段运行的稳定性，避免电气自动化设备出现临界值运行的情况，促使电气自动化控制系统的安全运行，降低工业生产的危险系数。再者，利用 PLC 与变频设备，对减速区段内速度的变化特征实行监督和掌握，对未达到减速要求的时段予以快速分析和掌握，找出问题成因，并给出合理的解决措施。
3.3 等速区间的超速控制保护
等速区间保护与减速区间保护应用原理相同，都是应用电气自动化技术对变频调速技术进行控制，从而实现电机工作运行速度的有效控制，从而实现对电机系统的保护。在电气设备长期使用的过程中，很有可能会出现电机拉动设备超载使用的情况，电机拉动设备超载使用情况下，电机自身的转速已经超过实际的界定转速值，在长期超速工作状态下，电机不仅会发生故障，电机的使用效率也会造成一定程度的影响。电机拉动设备也会出现工作故障问题，而采用变频调速技术与电气自动化技术进行结合应用，可以实现等速区间的超速控制，在实际的系统中设计电机和设备的运行速度不能超过最大工作速度的 10%，一旦出现电机工作速度超过最大工作速度 10% 的情况，等速区间保护系统就开始自动实施保护措施，自动控制系统催动变速调整系统进行电机运行速度调整，保证电机在安全的运行速度之内，从而实现对电机以及电机拉动设备的保护。
3.4 深度指示器保护控制中的运用
工业电气自动化控制系统运行的安全性，需要专业的保护装置进行控制，减少故障问题的产生，加快数据信息分析速度。深度指示器作为主要的设备保护装置，一旦出现故障问题，会直接影响其他保护装置的运行效果，降低保护系数，扩大故障影响范围。为此，需要利用变频调速技术对深度指示器保护装置进行控制和处理，注重各项参数数据调节的准确性、及时性，在设备运转达到临界值时，及时实施自动化调节和报警作业，降低故障问题的发生率，促进设备的正常运转。
3.5 自适应电机模型单元中的运用
变频调速技术在自适应电机模型单元中的应用优势可概括为以下几点：一是检查输入电机控制系统中的电压参数，保障其在规定范围内，提高设备安全运行效率。二是调整变频器与电机模型，将转矩控制在规定范围内。三是实现一体化管理目标，为设备运行提供良好的空间环境，加强系统设备运行的安全性。
结束语 ：变频调速技术在工业电气自动化控制中起到了非常重要的功效，应该加大重视力度，科学合理使用，并做好电力资源的节能控制，以提升电气自动化生产水平，为企业创造更大的经济效益，推动产业工业化的良性发展。
