电气自动化控制中变频调速技术的运用

变频调速在工业电气自动化控制中的运行探讨

【摘 要】由于电力传动特性复杂，电动机频繁正、反向运行，经常处于过负荷运转和电动、制动不断转换的状态中；它的安全性、可靠性亦是至关重要，交流电动机变频技术已日趋完善，变频调速器用于交流异步电动机调速，已成为电动机调速节能最主要的技术。本文主要探讨变频调速在工业电气自动化控制中的运行。

【关键词】变频调速；节能；电动机

随着现代科学技术，现代化矿井建设，更加注重作业人员的生命安全，为矿井提升机的安全性和可靠性提出了更高的要求。近年来，我国有关部门针对提升机的安全性和可靠性已经做了很多工作，矿井提升机设备的安全性和可靠性也有了很大的进步，“可靠性系统工程”概念进入与之相适应的矿井提升机领域，和提升机对它的电控系统的安全性和可靠性的要求不断提高[1]。

1.变频器与节能

变频器主要用于交流电动机（异步电动机或同步电动机）转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案。除了具有卓越的调速性能之外，变频器还有显著的节能作用，是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。自20世纪80年代被引进中国以来，变频器作为节能应用中越来越重要的自动化设备，得到了快速发展和广泛的应用。在电力、纺织与化纤、建材、石油、化工、冶金、市政、造纸、食品饮料、烟草等行业及公用工程（中央空调器、供水、水处理、电梯等）中，变频器都在发挥着重要的作

用。

变频器产生的最初用途是速度控制，但目前在国内应用较多的是节能。中国是能耗大国，能源利用率很低，而能源储备不足。在国家每年的电力消耗中，60%～70%为动力电，而在总容量为5.8亿千瓦的电动机总容量中，只有不到2000万千瓦的电动机是带变频控制的。据市场研究报告分析，在中国，带变动负载、具有节能潜力的电动机至少有1.8亿千瓦。因此，国家大力提倡节能措施，并着重推荐了变频调速技术。

电气自动化控制中变频调速技术运用分析 王谟春

发布时间：2021-12-08T12:36:55.793Z 来源：《时代建筑》2021年8月上 作者： 王谟春

[导读] 电气自动化控制中变频调速技术在电气自动化技术整体内容中具备一定代表性，应加强对电气自动化控制中变频调速技术的运用，确保电气设备的安全运行。

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摘要：电气自动化控制中变频调速技术在电气自动化技术整体内容中具备一定代表性，应加强对电气自动化控制中变频调速技术的运用，

确保电气设备的安全运行。因为变频调速技术自身拥有众多优势，所以，被广泛应用在电气自动化控制当中。本文就工业电气自动化控制

中变频调速技术的应用展开讨论。

关键词：变频调速技术；电气自动化控制；应用

1.变频调速技术应用价值的分析和探讨

在科学技术水平不断提高的影响下，工业电气自动化水平不断进步，在工业生产中变频调速技术受到越来越多专业人士的关注，现阶段电气自动化控制具有重要作用，对于电气设备能量消耗问题，大都运用变频调速技术进行调整，降低能源消耗，使电机的工作状态有所

转变，通过控制频率提高生产效率，向着节能环保的方向进行，节约了大量人力物力。在工业自动化技术的应用过程中，运用变频调速技

术可以提高工业电气自动化的整体水平，与此同时，变频调速技术在实际应用过程中积累丰富的经验，不断地完善和优化，为工业现代化

建设水平的提高提供了有力的保障。变频调速技术在应用过程中可以加快工业生产速度，是保证生产能力的重要支持。依据该项技术在节

能环保方面的优点，使工业生产向着绿色生产的方向推进。

2.变频调速技术在电气自动化控制中应用的意义

2.1提升电气自动化控制技术水平

工业生产是带动我国社会经济发展的支柱型产业，社会经济的不断发展对工业生产领域的发展提出了更高的要求，为适应国家经济发展的需要，电气自动化控制技术不断进行着更新与改变。变频调速技术的应用与发展，在很大程度上推动了电气自动化的发展，使得电气

课 程 设 计

三相异步电动机(15KW电机）变频调速开环V/F控制系统参数的设置与应用（616G5）

学 校:XXXX大学

院 系:机电工程学院

专 业:电气工程及其自动化

指导老师:XXX

姓 名:XXX

学 号:0805107XX

设计要求

学生应熟悉各种电气设备，电动机，变频器，传感器，PID调节器等。

要求完成资料收集工作、提出设计方案并完成全部设计工作。在设计工作中，对所提供的各部分图纸应符合制图标准，并要求所有电气工程符号应采用国家统一标准。

目 录

一 交流调速系统概述

二 变频调速系统概述

三 电机选择及参数

四 安川变频器（616g5）特点与优势

五 三相异步电动机（5.5KW）变频调速开环V/F控制系统（616g5）参数设定

六 结束语

参考文献

一 交流调速系统概述

1.1 交流调速系统的特点

对于可调速的电力拖动系统，工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的，所谓交流调速系统，就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置，并对其进行控制以产生所需要的转速。

纵观电力拖动的发展过程，交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域，虽然由于各个时期科学技术的发展使得它们所处的地位有所不同，但它们始终是随着工业技术的发展，特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。在过去很长一段时期，由于直流电动机的优良调速性能，在可逆、可调速与高精度、宽调速范围的电力拖动技术领域中，几乎都是采用直流调速系统。然而由于直流电动机其有机械式换向器这一致命的弱点，致使直流电动机制造成本高、价格昂贵、维护麻烦、使用环境受到限制，其自身结构也约束了单台电机的转速，功率上限，从而给直流传动的应用带来了一系列的限制。相对于直流电动机来说，交流电动机特别是鼠笼式异步电动机具有结构简单，制造成本低，坚固耐用，运行可靠，维护方便，惯性小，动态响应好，以及易于向高压、高速和大功率方向发展等优点。因此，近几十年以来，不少国家都在致力于交流调速系统的研究，用没有换向器的交流电动机实现调速来取代直流电动机，突破它的限制。

电气自动化在中央空调中的应用

中央空调显著改善了居民室内生活质量，现如今应用日益增多，为中央空调技术升级提供了必要基础。自动化技术是现代电气设备普遍采用的先进技术，在中央空调中的应用，可进一步提高中央空调控制水平。因此，本文总结电气自动化应用于中央空调的优势，就其应用技术进行介绍。

标签：自动化技术;中央空调;应用

引言：近年来，电气自动化已逐渐成为了高新技术的重要组成之一，与人们的生产生活有着紧密的联系，而中央空调在建筑中的应用也越来越广泛。而随着应用范围广，其潜在的问题也随之显现。除对电能的消耗过高之外，其运行时所产生的噪音、大气污染等问题也需要采用新的技术方法改善，而电气自动化则可以满足要求。

1、电气自动化应用于中央空调的优势

随着经济的不断发展，人们发现一味地经济发展所带来的负面影响已经日渐显露出来了，能源的浪费严重，环境污染带来恶劣天气和生存条件的变化。这些情况的出现使国家更加注重资源的高效利用和经济与生态环境的和谐共存、可持续发展。

电气自动化在中央空调方面的应用有较多优点。例如，能够充分高效的利用电力能源。在中央空调的实际使用中，传统的控制技术相对繁琐，很难掌握中央空调的用电情况，检测效果低下，导致实际用电超过理论所需使用量。通过对传统控制手段的升级优化，使控制系统实现自动化，高效化，更加简单明确地控制中央空调的实际用电量，从而节约了对电力能源的使用，减少了不必要的资源浪费。同时电气自动化能够弥补传统远程控制和手动控制的不足之处，使控制系统满足灵活有效的消费需求。

电气自动化调控实现了对中央空调内部电机的软制动，使得其启动所需的电流大大减少，有效避免启动电流反复冲击电机、电网，延长了电机的使用寿命。电气自动化调控不仅能够使得振动减少，减小电机在运行中的噪声，降低了运行温度，提升负载运行顺畅度;还能够大幅度的降低电机的功率，提升对电机、所带负载的实际保护功能，如过流、过压、短路、缺相等。且在设定好的频率卡范围内，电机均可保持最佳效率运行。电气自动化调控利用了PLC技术以实现各种不同的逻辑控制、变频器设备的启动、手动或自动、工频或变频间的自由转换以及遇故障自动切换等自动化功能，整体上，系统控制变得灵活方便并且功能更加齐全。变频器采用软启动，利用变频器控制电机，可使电机在启动、运转中几乎毫无冲击电流。实际上，冲击电流正是影响接触器和电机寿命的主要影响因素，与此同时应用变频器对电机进行控制后还可防止水垂现象的产生。综上所述，电气自动化调控技术的合理应用可大大延长空调电机、、机械散件等的使用寿命，提升空调运行效率。