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摘要：随着科学技术的不断进步，电气自动化发展越来越好，在工业企业中运用得非常广泛，极大地提高了工厂的生产效率，合理的安排了人力资源。在我国的工业生产中，每年至少有10%的电气负荷是各类风机的负载，对于风机这一类需要对流量进行调节和控制的交流异步电动机负载单元，传统的调节流量的方式对能源的浪费和损耗是极为严重的。文章重点分析了变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用，仅供参考。
关键词：变频调速技术；工业电气；自动化控制；应用
1导言
众所周知,传统的电气自动化控制技术的运行需要耗费大量的能源,不仅不符合当前国家对节能减排的要求,也会增加企业的生产成本,对企业发展而言是一种负担。变频调速技术拥有调速性能好，功率因素高，节能效果明显等特点，该技术的正确应用满足了工业电气自动化控制的需求，事实证明该技术在现实生活的运用中取得不错的效果，为更多的工业生产节省更多的人力资源，提高生产效率。
2变频调速技术概述
变频调速技术的原理是电机转速与工作电源的输入频率成正比来实现的。在电机控制过程中，改变电机工作电源的频率就可以改变电机的转速。变频器就是基于以上原理开发设计的，该技术初始于20世纪70年代初，国外学者提出了相关的控制理论，对于交流电动机的耦合问题，用该理论解耦成功，并且，根据直流条件下的调速原理进行矢量的变换，明显的提高了交流调速的能力。在这个理论提出后，相关学者对其进行了完善，一个德国的学者在研究电压逆变器时，对于转子磁力链和定子磁力链进行了角度控制，可以成功控制两链之间的夹角，从而在控制电动机转矩时可以实现对其转矩的直接控制。该学者研究的方法简单易行，可以用相对较小的参数来完成模型的建立。目前变频调速技术的控制的现状是，该技术效果比直流调速好，在可靠性方面，该技术性能也在日益提高，已经大范围的使用在工业电气自动化、计算机控制、工业系统中，并且实用性更强，因此，现如今的直流调速技术已经渐渐在多领域被变频调速技术取代，研究变频调速技术，使其在应用中更加可靠完善已成为工业电气自动化发展的必然趋势。
变频调速技术造价低廉、生产效率高。通过长时间的努力研发与改进，现如今变频调速器的所有零部件大都采用高生产效率较的工艺制造而成，引入了新型生产技术，使得设备的生产能够在更短的时间内完成，降低了生产成本，更好的满足不同工业领域需求，变频调速器的出现，使得生产过程中的通用性得以实现，避免了不同领域、不同地区必须使用不同变频设备的麻烦，同时极大的提高了变频调速技术的可推广性。目前市面上比较为常见的几类变频调速器的性能仍处于不断的优化之中。以独立式变频调速器为例，独立式变频调速器可以实现整流单元与逆变单元的一体化安置，极大的提升了设备使用的便捷性，因此独立式变频调速器的应用受到了工业电气自动化控制领域的广泛认可。
3电气自动化控制技术在工厂中存在的问题
通过对电气自动化控制技术概念、特征和发展历史的梳理，对电气自动化控制技术有了更全面准确的了解，下面将对电气自动化在工厂具体应用过程中产生的问题加以阐述。依稀老式发电厂的开关没有及时做到更新，经过长时间工作，极易出现故障，影响正常的工厂运作。而目前市场上有些无良商家生产的电器元件偷工减料，没有达到技术标准，质量不过关，在应用过程中出现问题，频繁更换，影响生产效率。传统的控制系统不能对工厂进行全面监控，导致许多电气自动装置出现故障也无法得到有效反馈，工作人员看不见相应的故障报告，就不能及时诊断故障内容，也不能采取相关措施及时挽救。
4变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用
4.1变频调速
与变级调速和串级调速的调速原理不同，变频调速是以改变异步电动机输入端电源的频率为基本原理而实现的，由电动机转速公式n=60f(1-S)/p可知，改变电动机的输入频率f也可以改变异步电动机的转速。在变频调速中，我们采用不同型号的变频调节器将公共频率为50Hz的电源变换成不同频率以满足调节异步电动机转速的需要。根据变频调速的工作原理，我们可以知道，变频调速不仅能够毫不费力地实现平滑无级调速，而且还具有较小的能量损耗；不仅转差率小，调节速度的区间范围较大大，而且可以实现较高的调速精度；不仅能够在鼠笼型异步电动机中得到应用，还能适用于绕线型异步电动机和同步电动机等多种类型的电动机，适用范围更加广泛；尤其因其不需要进行变级，其在启动和制动的相应过程中电机采用变频启动、制动模式，又能够节约相当大一部分能源。
4.2自适应电机模型模块的应用
自适应电动机模型单元在变频系统中扮演着重要角色，该模块已广泛应用于工业生产中，主要功能有对电机的输入电流和输入电压进行检测，使得电机参数满足输入电源的要求。而且，电机的转矩可以用自适应电动机模型单元直接控制，该模块在进行直接控制转矩的同时，还实现了对所控制电机的调速功能。通常情况下，在工业电气自动化系统中，对于转速的控制，变频调速技术的要求其精度应大于0.5%，当精度超过0.5%时，为了控制电机转速，应该使用闭环反馈的回路进行反馈控制，从而控制电机的转速。
4.3脉冲优化选择器的应用机制
在设计的具体过程中，应选择合适的控制芯片，选择完成之后，设定对应（OFDM）信号源，然后对电路模块进行编写以实现主要的功能，里面有FFT、星座映射、插入循环前缀、缓冲模块以及数模（D/A）转换功能。不同的模块有不同的功能，在对（OFDM）的信号源进行仿真试验时，一定要先完成上述工作再完成信号源（OFDM），实际的工作前要进行仿真试验，试验目的是为了保证上述工作可靠稳定。由于整流电路在应用中经常出现烧毁现象，另外为了防止该现象发生，应采取抑制措施，抑制电路中浪涌电流，在上述工作完成后，整个电路就可以安全运行，且稳定可靠。
4.4在数控机床中的应用效果
在采用变频调速技术后,数控机床的主轴速度得到有效控制,主驱动电机通过皮带传动带动主轴旋转或通过减速齿轮带动主轴扭转,使主轴能够获得精确的转矩,速度稳定精度高,运行平顺,从而满足不同切割条件下的速度要求,能够进行复杂、不规则形状的高深度和高强度的削切,在低频情况下也能满足大转矩输出,优化了调速范围、速度精度、机床结构,大大提高了生产的效率和品质,同时抗干扰能力强,通过严格的NCC综合测试,不会对其他系统造成干扰,降低能耗和故障发生率,提高了机床的可靠性和操作的简便性。
结束语
综上所述，采用变频调速控制调速方式具有调节范围宽、线性程度好、设备能耗低、运行效率高以及运行精度高的优势和特点，目前已经在全国范围内的多家电力、冶金以及化工类企业得到了广泛的应用，未来在在设计调速器时，应该从实际出发，根据所需要的生产要求不断改进功能，必要时需要进行创新，对创新后的产品进行完善，使变频调速器在工业电气自动化的应用领域不但能够降低工业电气自动化系统的能耗，还能够有效改善工艺条件，为生产创造更多的便利条件，适应科技快速发展的形势。
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