变频器在集中供热电气自动化控制中的应用分析

摘要：如今，集中供热因其节能、清洁、优质供热等优势，已逐渐取代锅炉房集中供热，成为供热行业的发展趋势。但随着集中供热规模迅速扩大，人员投入大、供热系统不平衡等问题也逐渐凸显。自动控制技术的应用使集中供热系统实现了自动调节，可以很好地解决上述问题。变频器作为交流电机最有效的控制设备，具有优良的调速性能和显著的节能效果，已成为电气自动控制系统最重要的调节环节。

关键词：变频器；集中供热；电气自动化；应用措施；

当前在集中供热系统中广泛自动化控制技术，在集中供热电气自动化控制系统中，变频器变频器发挥着调节作用，关系到供热系统自动控制效果。利用变频器，满足供热系统电气自控需求，提高集中供热电气自动化控制控制的稳定性和安全性，同时可以达到节能目的，极大的节省能源。在集中供热电气自动化控制中利用变频器，可以保障供热工作的质量，提升整体供热效率。

一、变频器性能和在自动化技术中的作用

1.变频器性能。变频器主要是利用变频调速技术，可以有效控制设备的运行速度。在交流电机控制过程中，可以无极调速电机，利用变频器可以控制电机能源消耗率，对比工频电机，可以达到显著的节能效果。发挥变频器的无极变速性能，可以减少电机运行中的冲击电流，避免影响到设备运行，可以有效延长设备寿命，提升整体系统的安全性。

2.变频器在自动化技术的作用。自动化控制系统主要包括测量单元和信号传输单元以及数据处理单元等，利用变频器可以控制各个单元，充分发挥出自动控制系统的作用。数据处理单元负责接收信号，通过分析处理之后，可以向变频器传输信号，变频器可以生成电源信号，向电机中传输电压和频率，有效控制电机运转速度，提高自动化调节工作的精确性。例如利用数据处理单元的PLC控制器，可以实时采集压力和温度等参数，向变频器传输工作指令，变频器随后启动电机，调整调整操作速度，最终为自动化控制系统提供工作参数。

3.节能效果。在集中供热电气自动化控制系统中，能源消耗主要途径为各类水泵负载，工作人员需要控制阀门的开度，有效控制管网的流量，利用变频器可以达到显著的节能效果。在流量调节过程中，电机的输出功率比较大，在阀门板截流过程中会消耗较多的电能，从而浪费了电能。利用变频器的调节作用，在低寒时期，可以降低电源电压频率，电机运行速度也可以因此降低，使电能消耗因此减少。变频器在集中供热电气自动化控制中的应用，可以达到显著的节能效果，在实际运用变频器的过程中无需工频运营，可以节省较多的电量，提升整体经济效益。

二、变频器在集中供热电气自动化控制中的应用

1.变频调速特点。在电动机调速过程中利用变频器，利用变频器可以同时改变电压和频率，利用变频器可以实现电动机软启动控制。变频器的具有较大的启动转矩，同时具有较高的功率因数。电动机功率因数关系到整体工作频率，利用变频器可以在低频阶段控制电动机，在启动过程中，利用额定电流，可以保持较高的功率因数和输出转矩。在空载条件和启动阶段开利用减载卸载措施，对比电动机容量，变频器容量比较小。变频器的启动电流比较小，电动机拖动系统启动时间比较长，在这一阶段可以始终保持电动机为额定电流，避免变频器和电动机等发生发热问题，因为变频器启动电流比较小，因此配电容量也非常小。利用变频器可以有效控制电动机，在启动过程中可以任意控制电动机，同时可以随意设置启动速度曲线。利用变频器可以启动多台电动机，电动机被拖动的过程中，电动机的启动性能并不会因此受到影响。

2.调节热力站循环系统。在热力站二次网运行过程中，利用量调节方式控制热量输出，根据实际情况热网中循环水流量，以此来控制热量输出。系统根据二次网的回水温度落实调节工作。在实际调节过程中，自动控制系统可以向控制器中传输温度数据，现场控制器接收了数据信息之后，根据工作要求落实数据计算和比较等工作，最终向变频器发出命令，变频器接收了控制信号，根据要求调解电源电压的频率，维护水泵转速，严格控制管网系统的流速，有效控制管网的回水温度。

3.调节管网自动补水系统。维护热网系统的水压，可以保障系统运行的稳定性。管网自动部署系统在实际运行过程中，一些管网系统出现老旧的问题，影响到管网压力的稳定性。工作人员通常是利用电接点方式，严格控制补水泵的补水工作，但是控制工作缺乏精度，工频启动过程中具有较大的电流，很容易损坏设备，系统在运行过程中也会产生各种故障。在自动补水系统中利用变频器，可以解决上述问题。利用控制器，可以根据管网运行特征设置压力值，利用测量单元比较计算管网压力数值，当管网的压力达到最低值的时候，可以启动补水泵，当管网压力达到最高值的阶段，可以停止利用补水泵，提升系统水压的稳定性。在实际工作中利用变频器的作用，可以减少补水泵工作故障，避免故障风险冲击到管网系统的压力。

4.调节一次网回水加压泵。因为我国具备庞大的热力管网，各个热力站距离总热源的距离是不同的，因此各个逛网的压力具有不均匀性，降低了整体供热质量，浪费了较多的能源。在管网系统中设置回水加压泵和变频器，利用变频器链连接控制器和中央控制室的工控机。在工控机钟配置组态软件和全网平衡软件，可以全面采集现场的压力和温度等参数，利用现场控制器向各个热力站和变频器发挥信号，通过输出电压频率，可以调整加压泵转速，提升热力站热量输出的均衡性，避免发生热网失衡的问题。

5.在电气自动化控制中应用。变频器可以检测电动机的电压和电流，有效识别电动机的参数。在工业生产过程中可以精确的控制机电一体化为系统的运行情况，以此为基础选择开闭环的转速，同时可以比较转矩，每隔20ms比较反馈值和参考值，利用调节器输出转矩，选择器利用芯片处理相关信息，利用OFDM调制方式编码设计信号，同时需要编写模块电路，同时需要方针验证各个模块的功能。因为电解电容器容量具备离散性特征，工作人员可以在电容旁设置均压电阻，降低离散性的负面影响。为了避免充电电力过大，导致整流电路因此烧坏，可以在电路中设置抑制浪涌电流的装备，避免发生上述问题。

6.在电机单元模型中利用。为了发挥变频器的作用，需要通过数据采集工作，有效检测电气自动化装置的基本参数，维护装置运行的稳定性。变频器数据报送效率和反馈效率都比较高，这就需要利用变频调速技术。技术人员利用这一技术，需要利用变频调速系统向客户终端报送数据信息，通过细致的规划电流值，高效反馈电机磁体和轴承转换方向的数值，技术人员利用系统合理设定调频时间和调频速率。在电机单元模型需要利用合适的变频器，考察变频器的芯片功能，在系统中利用结构优质的变频器，利用传感信号编码数据，并且有效对应响应的电路模块。在电阻并联过程中，利用变频调速技术保障应用效果，在集合离散的部分利用变频器，并且将数据结果及时向用户终端传递，保障阻值的均等性，满足集中供热电气系统的节能需求。

总之，在今后应用过程中，我国需要不断完善变频器技术，保障供热系统的工作效果，同时需要加强研究变频器干扰措施，优化集中供热电气自动化控制系统的运行环境。可以在变频器中加装滤波电抗器，使谐波干扰性因此降低，进一步优化供热系统运行效果。

参考文献：

[1]梁宏.变频调速在工业电气自动化控制中的运行思路探究.2021.

[2]李浩宇.关于变频器在集中供热电气自动化控制中的应用分析.2022.