时间:2023-12-04 09:51:16
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇电工电子技术及其应用,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
汽车电工电子技术是我校三年制士官高等职业技术教育的必修课程,该课程的理论性和实践性都较强,但对于非电类专业的士官学员来说,学员入学前受教育程度参差不齐,文化基础能力薄弱,要在课时少的情况下掌握电路、电子众多知识点难度不小。[1] “EWB”软件是一种电子电路计算机仿真软件,被称为“虚拟电子实验室”,利用该软件既可以提高教学的效率,又能帮助学生更好地理解教学的重点和难点[2]。对于士官高职学员来说,利用仿真软件能够给学生提供可视化的电路搭建,方便学员对电路中抽象概念的理解消化,而对于任课教员来说,利用仿真软件进行备课和教学,能够较好地拓宽教学思路,使课堂内容更加浅显易懂。
1 “EWB”软件简介
“EWB”的全称是Electronics Workbench,由加拿大Interactive Image Technologies 公司于1988年研发的,主要用于模拟电路和数字电路的混合仿真。该软件可以模仿出十分精准的电路设置,并供应了扫频设施、解析逻辑设施等多重配件。软件运用者只要点击软件带有的屏幕,就可以查验或变更安设的元器件。此外,“EWB”也可被用来辅助关联领域的电学授课[3],具有如下特点:
1)“EWB”软件安装简便,占用硬盘空间小,包含丰富的图形元件库,提供了电阻、电容、三极管、集成电路等十几个大类几千种元件,包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片,器件库中没有的元器件还可以由外部模块导入。此外,“EWB”提供了示波器、万用表、扫频仪、信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、数字信号发生器和电压表、电流表等十几种常用仪器仪表,可对电路中不同参数进行实时的测量测试。
2)“EWB”软件使用人机图形界面,采用直观的图形界面创建电路,软件操作形象直观,电路元件模型大致与电路图符号相对应,搭建电路所需的元器件及电路仿真所需的测试仪器仪表均可直接从屏幕上选取,操作简单快捷,能够很好的适用于士官高职学员的教学中。
3)“EWB”软件,在计算机屏幕上模拟真实实验室的工作台,电路中元器件的更换和参数更改只需点击鼠标拖拽或者重新输入即可,不怕元件损坏,不怕仪器出现故障,元器件品种、型号齐全,在电工电子教学中可以作为很好的辅助教学软件使用。
2 “EWB”软件在教学中的应用
“汽车电工电子技术”这门课程基础概念较多,理论知识较为抽象,系统性比较强,学员在学习过程如果对某一概念、知识不能理解消化,可能会影响后续内容的学习掌握。而对于士官高职学员,高中物理基础相对比较薄弱,有些学员甚至只有初中文化水平,学员大都对看得见摸得着的实物感兴趣,而对于电学知识中的抽象内容理解较差。如果仅仅是理论授课学员觉得枯燥乏味,而实践教学中的实验和实训又受场地和实验设备的限制,与理论知识结合度较差,致使学员的学习效果不理想。但是,利用“EWB”软件,可以很好的解决这一问题。教员无论是在理论教学还是实践教学中,都可以在讲解抽象概念和知识时,通过在“EWB”软件中搭建电路模型并进行相关测量,从而引导学员一步步的看懂电路结构,分析电路功能,加深对电路中各参数的理解,增强对电路的感性认知。教员也可以更改电路中元器件参数,让学员自己去分析电路的变化,不但可以达到同一问题举一反三,融会贯通的效果,还能够增加师生互动,激发学员的学习兴趣,告别枯燥的灌输式教育。
3 “EWB”在汽车电工电子技术教学中的应用案例
在集成运算放大器及其应用的教学中,会讲到电压比较器在汽车蓄电池电压报警电路中得应用。图1是汽车蓄电池电压报警电路,蓄电池电压为E,电压比较器的反相输入端电压U-等于稳压二极管1N4733的稳定电压Uz≈5.074V,同相输入端电压U+等于1/2E。Uz= U-保持不变,随着汽车蓄电池电压的变化,同相输入端电压U+也随之变化,若U+>U-,电压比较器输出正饱和电压+UOM,此时报警灯发光二级管不亮;反之,若U+
该电路其实并不复杂,若教员只是对着电路直接讲授该电路的工作原理,学员由于缺乏系统的思维推断能力而影响了学习效果。但是,利用“EWB”软件对汽车蓄电池电压报警电路进行模拟仿真,教员可以在搭建仿真电路的同时,讲解电路中各个元器件的作用。电路搭建完成后,可以对照完整的电路进行工作原理的讲解,还可以通过更改蓄电池电压的数值,让学员观察报警灯的两种不同输出状态,从而对汽车蓄电池电压报警电路有一个直观的认识,加深了理解,取得了良好的学习效果。
4 结语
在汽车电工电子技术教学中使用“EWB”仿真,既可以加深学员对所学理论知识的理解和掌握,又能够提高学员对实际电路的认识,还节省了实验时间提高了学习效率。学员搭建仿真电路的过程,对实验教学中的实际电路的搭接有指导作用,更有利于实际操作技能的提升,使得学习效果显著提高,符合高技能人才培养的要求,也为汽车电工电子技术课程教学模式改革提供了一条新思路。
【参考文献】
高职院校实际教学的过程当中,要对电气工程整体的设计过程进行全面的分析和掌握,做到对实践课程和理论课程的全面应用,对推动电气工程技术与电气工程训练教学效果的提升有很大的作用。另外对于相关的技术实施全面的管理,将相关的电工电子技术全面应用到有关的教学当中,提升相关教学工作的优势,运用更加科学、合理的教学方法,从而能够增加学生的专业知识技术和专业技能技术,使得相关的技术在实际应用的过程当中,能够更加的被社会所需要,推动社会的快速发展。
一、电气工程训练与电工电子技术教学现状分析
(一)电气工程训练现状电气工程训练在实际的电气工程教学的过程当中有着很重要的地位,运用电气工程训练,能够增加学生对于相关的电气工程的实验装置、设备、工程技术等维护管理和实际操作的能力,这也是能够增加学生自身的实践能力的一项非常重要的途径。在相关的教学过程当中,增加电气工程专业的训练课程,主要的目的就是为了让学生亲自接触一些实践环境,并且对于相关的操作和实验步骤有着基础的认识。电气工程训练内容一般包含电工电子技术、用电安全常识等实践操作和基本知识等。目前电子工程的相关训练课程整体的安排是非常不合理的,缺少相关的实践内容,这样才能够让学生达到学以致用。
(二)电工电子技术教学现状电工电子技术整体的发展速度非常的快,在相关的工业发展的过程当中也受到广泛的应用。现阶段,电工电子技术和我国非常多先进技术有着紧密的联系。所以在设置专业的课程时,需要将电工电子技术作为主要的教学重点。而电工电子技术的相关实践教学不光能够增加学生自身的探索精神,还能够培养学生自身的思维能力。但是目前的电工电子技术的相关实践教学过程当中,其整体的教学内容非常的不合理,实践和理论学习安排的不科学,在相关的教学过程中,其生产实践和教学内容整体的结合程度非常的低,并且缺少一定程度的先进性。
二、提高电气工程训练与电工电子技术教学效果的建议
(一)因材施教实现提升学生综合素质在相关的实践教学过程当中,由于学生的学习的基础不同,学生的实践操作能力有着一定程度的差异。因此,在实际的教学活动当中,需要秉持着因材施教的主要教学原则,进而增加学生自身的学习效率。运用因材施教的方式,对于一些实践操作水平低、理解能力低的学生给予重点的鼓励和支持,通过更加科学的引导,增加学生自身的学习兴趣,并且要求学生需要按照自己的实际情况,从而设置一个将要实现的目标。在相关的理论教学过程当中,需要和实践操作进行结合,提升学生进行学习的兴趣,另外,这样的教学原则还能够缓和老师和学生之间的关系,创建一个和谐的课堂,增加教学的效果。
(二)优化教学内容,提升教学质量电工电子技术的相关教学内容一般包括三个方面,首先,电路知识和相关的分析方法,主要包含电路瞬态过程、直流电路、单向交流电路过程等。其次,电机和其控制部分的相关知识,例如异步电动机、变压器结构、磁路知识等。最后是电子技术,其主要包含半导体器件知识、组合逻辑电路、数字电子技术等当面的知识。在教学的过程当中要对教学内容进行优化,增加教学质量,重视设计实践能力和技术应用的培养工作,积极开展创新性的电工电子技术的教学。在教学时,可以选择使用、演示教学、多媒体教学等多种方式进行有效结合的方式,从而对教学的氛围进行改善,然后培养学生的分析能力和观察能力,进而增加教学质量。
(三)充分调动学生学习兴趣为了能够实现实践教学的主要目标,圆满的完成相关的教学任务,需要积极调动学生自身的教学兴趣,并且培养学生自身的创新能力,让学生能主动的参与到课堂当中,因而,需要保证教学整体的灵活性,在实际教学的过程当中,实践和理论知识进行结合,通过多元化的教学方式,增加教学的质量。创建不同的考核标准,防止在相同的标准之下会对一些学生的信心和积极性产生挫伤。让学生能够在学习的过程当中获得一些成就感,在学习的过程当中创建一些奖励机制,对于优秀的学生予以奖励,通过创建奖励制度,从而调动学生进行实践和学习的兴趣。
1水电站自动化的作用
1.1提高工作可靠性
在水电站的管理中,我们可以通过自动监控系统,监控数据,让水电站的运行可靠性得到保证,同时可以减少水电站事故的发生。在日常操作中,水电站运行的可靠性对国家经济发展和人民的生活水平的提高,都有很大的帮助,因此通过水电站自动化管理,可以实现实时监测的问题,降低水电站系统的事故率,也可以及时切换控制系统,确保设备运行状态,减少事故带来的损失。自动控制系统,不仅可以提高管理和控制能力,也能降低管理成本,提高管理质量,确保稳定性供电的可靠性,提高水电站的经济效益。
1.2保证电能质量水平
为了保证电能质量水平的提高,我们要通过对水电站进行调节,判断现在水电站做的是有功功率还是无功功率,在不断进行技术提高的今天,确保水电站输出的是稳定的电流和电压,这样才能保证电能的质量,保证输出功率。但要求达到这样的控制水平,如果单纯使用人员的控制力,那一定会造成不稳定,特别是事故发生的时候,毕竟人工的控制速度和判断的准确度有限,最终也会影响到电能稳定的质量,如果通过水电站自动化进行控制,将大大改变手动控制造成较大局限性的局面,而且可以在一定的标准下,调整控制速度和控制精度,提高故障处理效率,使电力系统可以正常运行,使电能质量完全提高。
1.3提高劳动生产率
从一般角度来说,我们现在建立水电站的位置都是比较偏远的山区,地形比较复杂,运输比较困难,这无疑会增加运输成本和管理成本。人员的工作条件差,但还需要比较大的物资材料运输,最终会对管理人员的管理造成很多麻烦。这块就需要实现自动化,这样管理人数可以急剧下降,大多数设备的操作运行参数一个一个输入到计算机中,然后计算机程序实现系统的控制和最终的检测,不仅降低了管理成本,也可以解放劳动力,提高生产效率。在我国,自动化的发展非常迅速,社会的发展也很快,随着时间的发展,要求也会越来越全面。
2水电站自动化过程中的技术内容
2.1监测发电机
水电站自动化管理中,可以在水轮发电机和辅助操作系统中进行监控,使整个系统的功能正常,水电自动化的监控系统要实现定子与转子的电流进行监测,但也要注意定子的状态和温度,并且对电机的温度进行监控,实时监测进行中的问题并及时启动备用设备,这对计算机及相关技术人员要求比较高,要多为维护设备考虑,该系统还可以用于冷却和装置的安全运行,实现各系统,确保良好的工作状态,并进行实时监控,记录真实、实时的数据。
2.2水轮机自动控制
其主要技术是实现水电站的水轮机运行自动控制。在这种模式下,能实现自动关闭,包括一个相位调制和发电功率的自动转发等。此外,还可以提高水轮机的自动化水平,可以根据需求和电厂发电机组最佳自动控制对水电站的数量,增加经济效益,使单位之间的负荷分配的自动调节系统,负载的有功功率和无功功率,最终,我们要得到的结果是经济效益最大化,并且促进我国水电站的快速发展。
2.3实现控制辅助设备
自动系统可以实现各种自动控制装置,包括用于控制设备也不同,如泵和压缩机等。同时也可用于电气设备的实时监控和保护,当自动辅助系统发现问题,要采取相应的保护措施,如信号发出的损失或水电站的设施出现骤停,要确保水电站的安全运行。这样的自动化系统,可以实现在电站闸门、上下游水位的监控和监测,这样可以大大减轻工作人员的压力,提高政府的管理效率,最终实现自动化管理。
3水电站电气工程自动化技术的应用
3.1PLC在对涡轮螺旋桨调速中的作用
轴流转浆式水轮机发电广泛应用于中低水头电站。由于其不同的导叶水轮机在水中可以协调作用,大大提高效率,可以为电厂创造更多的经济效益。水轮机的生产厂家,提供一系列不同的涡轮叶片和改进叶片角头关联的曲线,调节器厂根据此曲线设计调速器在位于叶片和叶片之间的关系,进行调速。但由于实际电站水轮机的水头和水位变化,必须根据厂家提供的参数的变化进行调速,这样,在运行时性能曲线的差异才能保持最佳状态。因此对这些方法改变单位调节,可使用可编程逻辑控制器(PLC)进行调速。在机组调试运行和在不同的水头联合作用下,并在下游水位改变时手动组合叶片,给叶片提供最佳的组合曲线,然后修改原始的组合曲线和实际的PLC单元进行调速,让涡轮螺旋桨处在最佳状态。
3.2PLC应用在水库式电站调速器上
在这样的电厂发电站中,水头变化范围大,从开始到结束通常根据水轮机设计水头,但如果水头减少,在水下运行的汽轮机液压调节器往往不能让机组额定转速(自动状态),以调整启动打开经常需要更换芯片或增加串联电阻并要调整输出的差异,以开放的形式提供,但有时仍小于设计水头,为了提高机组运转能力,解决速度不快的问题,必须在换芯片或移除串联电阻时,加上PLC控制,可根据需要修改水头高度,修改程序,可以轻松打开和关闭机组,改变开度。
3.3油、气、水的控制
在水电站运行自动化的过程中,要减少人员的主动管理,多使用自动化管理,但也要注意控制油气水系统,保证整个系统的稳定安全,确保设备正常运行,首先要确保参数的准确性,加大自动化管理技术,控制油、水、气,对不寻常的状态进行自动化检测和控制,多利用一些自动化措施。如关闭开关设备运行、使用备用保证管道的控制,或者加强与供水系统相关的技术。然后,驱动泵系统的运行,并最终保证系统的稳定。但是,石油、天然气和水的控制,必须提高泵组的工作条件,使油泵的使用寿命延长,节省设备的钱,最后,要指出的是自动化发展的好多工作必须细致。
4结束语
水电站被认为是一种处于重要地位的供电系统,水电站的运行效率和供电质量对国民生产总值有非常重要的影响,影响国家的经济发展,因此,电厂运行的发展具有重要意义。在我国的科学技术和经济快速发展的背景下,新技术的应用拓展到所有的领域,在水电站运行的领域也不例外,生产的自动化,通过计算机系统自动程序控制是发展的趋势。水电站自动化系统应用中生产工人的繁重工作很突出,我们要减少工人的工作负荷和提高效率,节约大量成本。总之,自动化系统在水电工程中的应用,不仅提高经济效率,与此同时还节省了成本,创造了巨大的经济效益,带动地方经济发展。
参考文献
[1]谢勇.水电站自动化技术及其应用[J].科技创业家,2013(16):63.
[2]何朝霞.电气自动化在水电站中的应用[J].现代经济信息,2009(16).
[3]王小波,邓.电气自动化在水电站中的应用[J].黑龙江科技信息,2011(26).
[4]张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].大家,2010,10(8):6-7.
1电力电子技术概述
所谓的电力电子技术就是将电子器件与技术应用其中,以此控制电能变化情况,在这一技术中涵盖了电力、电子以及控制等三个领域的内容,通过三者的结合有效实现了通过弱电子完成了对强电力的控制能力,同时该技术被广泛应用于各个领域,如工业、国防等。将电力电子技术应用到发电机中,明显提高了电能生产,强化了电能利用,尤其是对能源节约与生产效率提升有显著的促进作用。不仅如此,当电力电子技术应用语(于)电气工程以后,电力系统操作更加灵活,实现了安全稳定运行。
2将电力电子技术应用到电气工程的意义
2.1便于相关工作人员开展工作
随着人们用电量需求的增加,传统电力系统在应用中存在较多弊病,导致电力系统运行容易出现故障。为确保电力系统安全运行,应做好技术管理工作,将先进电力电子技术应用到电气工程中促进电力企业发展。经过长期实践研究得知,电力电子技术不仅可以提高工作人员的工作效率,还可以简化操作步骤,便于工作人员开展工作,因此,需要将电力电子技术应用到电气工程中。
2.2电力电子技术自身性能相对较好
电力电子技术更具优越性,技术构造也更带有科学性,性能也十分良好,因其具有这些优点在电子技术被应用以后就获得了社会各界的普遍认可,尤其是在电气工程中享有盛誉。现阶段,社会发展较为迅速,将先进的电力电子技术应用到电气工程中更可以满足社会发展需要,推动电气工程发展。
2.3强化电子技术系统适应能力
电力电子技术具有较强的适应能力,便于操作,并不像传统电气技术一样操作困难、适应范围狭小,影响工作人员工作进程。当电力电子技术应用以后,工作效率明显提高,工作人员压力显著减少,很少出现电气运行故障,也为电力企业获得了良好口碑。
3电力电子技术在电气工程中的应用
3.1电力电子技术在变电站中的应用
将电力电子技术应用到变电站中,不仅提高了变电站的工作效率,还大大减少了人工数量,更有效避免了工作失误,实现高质量、高效率工作。同时,电力电子技术的应用有助于变电站工作人员开展监管工作,及早发现工作中存在的问题,尽快将问题解决,确保变电站安全稳定运行。近年来,社会发展较为迅速,电力电子技术也得以完善,电力电子技术在变电站中的应用帮助变电站实现了科学化管理[1]。所以,变电站应注重电力电力技术的应用,并进行创新与完善,减少变电站安全事故的发展,将电力电子技术作用全部发挥出来。随着电力电子技术的发展,静止无功补偿装置也被应用到变电站中,显著提高了电力系统安全稳定运行,为用户提供高质量电能。无功率补偿可以提升电力系统与负载的功率因数,降低功率损耗,确保电压安全稳定运行,这样也就提高了供电质量。一般来讲,静止无功补偿装置主要有以下几种:①对于晶匣管控制电控器来说主要有两部分构成:a.反并联晶匣管;b.电抗器。它们之间是串联关系,只要改变晶匣管的延迟角就可以控制电抗器电流,这样就可以不断调节电抗器基波。②对于晶匣管投切电容器来说,它属于一种单相结构,存在于结构中的小电感主要是抑制电容器在投网时发生的冲击电流,这种装置鲜有磨损发生,能够快速响应,实现平滑投切,同时可以实现综合补偿。③对于静止同步补偿器来说,主要是利用电力半导体桥式变流器完成补偿,但这种无功补偿以动态补偿为主,它具有快速调节、适用于多种范畴的特点,通常情况下,静止同步补偿器还具有多重性,并拥有PWM技术,也正是由于其具有该技术使其能够将电流中存在的谐波消除,减少其对装置的损害。静止同步补偿器基本原理是在并联的作用下,将自换相桥式电流与电网连接在一起,以便完成电压调节等共走,实现无功补偿目标。④对于可控串联补偿装置来说,主要控制者是晶匣管,将电容器和电控门器并联在一起,而晶匣管主要是引导与改变电抗器电流,进而完成补偿装置的等效电抗变化。通过研究发现,这种装置可以实现参数补偿,并通过阻尼控制环境,以此来改善阻尼实际情况,这样也可以减少低频振荡的情况,确保系统在运行上更具安全性与稳定性。
3.2电力电子技术在发电厂中的应用
电力电子技术还具有全面监控的能力,将其应用到发电厂中可以保障发电厂工作顺利进行。电力电力技术能够构成完整的网络系统,实现全面监测,在确保工作人员正常工作的同时,也便于其操作,这样就可以提升电气工程工作效率。发电厂工作人员通过监控系统就能发现其中存在的问题,采取措施排除安全隐患,防止事故的发生,这样既可以保证发电厂安全运行,还可以使供电工作更加安全[2]。如在发电厂中高压直流输电技术的应用,就是电力电子技术的典型代表。高压直流输电是将发电厂输送出来的交流电在换流器的帮助下转化为直流电,然后将直流电在输电线路的作用下送至受电终端,经过受电终端后将直流电会逆变成交流电,然后再将这部分电能送到用电用户手中,供其使用。对于高压直流输电来说,其传输功率相对较大,在电能传输中所用到的线路造价也很低,十分便于控制,它是现阶段最常用的输电方法。同时,直流输电的架空线路具有成本小,损耗小的特点,将直流输电方法应用其中可以保证输电更加安全稳定。
3.3电力电子技术在配电系统中的应用
现阶段,将电力电子技术应用到配电系统中还处于初级发展阶段,并未实现普及目标,但随着科技的发展,在不久的将来一定会在配电系统中得以广泛使用。将电力电子技术应用到配电系统中,主要用于监控与管理,防止工作人员在工作中出现失误操作情况,使配电系统工作更加稳定,实现高效率与高质量工作。通过监控管理者就能了解到工作人员的工作情况,同时也能发现在工作中是否有不正确操作的存在,一旦发现问题,可以当即指出与纠正,因此,需要应大力推行电力电子技术在配电系统中的应用,实现普及目标。在智能技术的影响下,电力电子技术也将朝着新的方向发展,使配电系统呈现智能化,为用电用户提供更为人性化的服务。
随着我国人们生活水平的不断提高,各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下,电气工程发展进入了快车道,原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此,电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此,本文从电气自动化技术的内涵特点出发,探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。
一、电气自动化的内涵
电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物,是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本,将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先,应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势,因此,它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说,在社会生产生活的各个方面,都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中,电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升,电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次,对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集,还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助,可以说,现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。
二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状
从整体上来看,电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是,由于诸多方面的原因,我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说,在科技创新领域,我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩,但是,无论是从技术的核心性上,还是技术专利的拥有量上,我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出,这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次,国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前,我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题,由于缺乏国际高水平的对话与合作,这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此,不断加强国际交流与合作,是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后,电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看,我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域,与一线的民生关联度有待进一步的提升,让科学技术更好的造福大众的生活,改善他们的生活质量,是我国科技未来发展的重要落脚点。所以,从这个角度上来看,不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。
三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略
在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点,围绕其在电气工程应用领域的不断扩大,其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此,本文在借鉴相关研究成果的基础上,从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先,注重技术创新。当前,科技发展日新月异,尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展,为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前,我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余,创新不足的现象,尤其是一些电气自动化技术的核心技术,还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展,也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以,在这一背景下,要加大电气自动化技术科技创新力度,大力培养电气自动化技术创新人才,为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次,积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题,一方面,我们需要攻坚克难,突破技术难关。另一方面,我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度,通过他山之玉可以攻石的方法,来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如,可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛,讲座,经验交流,学术讨论等,在这一系列的举措下,今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后,不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如,人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式,可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域,助推大众生活水平的改善。总之,在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中,需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样,我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。
四、结语
本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点,以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略,希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。
电气自动化系统是由多个系统有机组合而构成的,其中有起到接收信息作用的信号接收系统,进一步对信息进行处理的信号处理系统以及信号被接收处理过后进行相应转换的信号传输系统。而为了能够使得电气自动化系统在生活当中得到稳定的应用,其信号在相关接收传输过程中需要在适宜的地区建立起相应的变电站、发电厂以及专业的调度控制中心,这些多个环节协调合作的工作才是组成电气自动化系统的关键。变电站是进行电能变换工作的,其终端是为相应的设备提供工作的源动力,并且其在接受与转送信号的过程当中能够通过系统的设计来对其运营过程中具体数据进行详细的记录并通过专业电脑程序的配合,从而帮助相应的工作人员进一步去观察整个电气系统的运营情况。一旦发现数据异常以及相应内容的缺失,则可以第一时间对整个电力系统的问题进行检测,保证电气系统的运营稳定以及长久。电气自动化系统不仅有监控数据以及保证整个电气运营工作稳定程度的作用,企业可以通过相应的遥感科学技术使电气自动化技术在实际的应用中发挥出更强大的优势,能够指引着我国电气的工程发展方向更加的光明,促进其整体工作效率及质量的不断提升,以及相应内容的自我完善。
1.2电气自动化系统的导入
将电气自动化系统导入到相应的工程计算机当中是有一定的要求以及相关注意事项的,首先对系统进行导入的时候需要以计算机为载体配合于具体数据的相关融合。由于目前计算机的深入发展以及相应互联网技术的不断开发,使得电气自动化系统能够较好的与计算机网络进行有机的结合,从而保证相应的无线数据通过这一系统设备来进行有效接收并且进一步传递到计算机系统当中,并配合系统智能化的分析数据方式来对所收集到的信息进行极速以及全面的分析,进而对整个电气工程运营的过程进行相关的数据记录以及问题的排查。通过电气自动化系统与计算机相应技术的有机结合,能够减轻电气工程运营过程当中对人力的合理运用,提高相应的工作效率,从而极大程度上保证了整个工程的安全性以及稳定程度。不仅如此导入电气自动化系统的另一优势是弥补人工无法进行合理的完善的部分,那就是减少整个系统运营过程当中时间的消耗以及相应数据误差的提高,进一步增强运营的精准程度,使其具体的分配工作更加的科学合理。电气自动化系统对数据在极短时间进行最大程度上的处理是人力无法替代的,所以积极地引入电气自动化系统是十分有助于电气工程今后发展的。
2技术应用的原则以及相应的理念
2.1电气自动化技术的应用原则
电气自动化技术在电气工程当中发挥了重要作用,为此引进其技术同时也需要对其相应的内容进行合理的使用,企业在引入电气自动化技术的过程当中需要遵守整个电气工程的具体要求,技术的具体应用方式需要符合相应的科学规律,并且应该保证相关技术可以保证电气工程在运营过程当中稳定的前提下进行最大化的优势的表现,从而才能够真正的发挥出其最大的作用。
2.2电气自动化技术的使用理念
首先在电气工程当中为了保证自动化技术能够进行合理的集中化控制,所以需要采用集散系统模式来对相应的数据进行合理的处置。又考虑到中心处理器所接收到的众多任务应该尽可能的不影响整个系统的运营速度,则在进行整个工程监管环境的过程当中应该进一步降低主机的工作压力,并且应该配合与相应的数据内容以及所需要的电力量来对其进行适应的电缆更换以及能源的稳定供应,从而进一步的保证整个集中化控制的持续稳定的进行。为了能够整体性地提高电气工程的相应监管过程,需要与互联网进行相应的连接,将所有的数据进行网上备份以及云空间处理,能够极大程度上减少不必要的资源浪费,保证众多数据的完整性防止数据丢失的现象发生。
3技术应用的突出优势
在电气工程当中引进电气自动化是由于其技术拥有监测功能较强的优势。电网运营过程当中免不了会出现一定的问题,而这些问题仅仅通过人员的定期检查容易消耗大量的时间而且效率不高,并且对于一些较为隐蔽的问题无法及时发现,进一步影响了整体电气工程的运营稳定程度。而引进相应的电气自动化技术则可以很好的改善这一问题,通过对网络数据进行合理的分析以及将遥感技术有机融合其中,使得各个地区的发电以及信息的传输能够受到全面的分配,从而在问题出现时第一时间就能够被发现,进而及时安排维修人员去进行问题的处理工作以及在解决过后进行经验的总结。不仅如此,随着科技的不断发展和人工管理模式的逐渐完善,也使得人工管理模式能够很好地在电气行业当中发挥作用,所以在电气自动化技术中进一步的融入了人工管理的智能模式,这一模式的应用可以帮助整个运营管理过程中更加的人性化以及提高其管理的灵活程度。智能化的管理能够24小时不间断地对整个系统的安全性进行有效的监控,并对其运营过程中的风险程度进行合理的运算。而且智能化的管理可以设计出一套较为科学的装置评估系统,这一系统能够对整体的电力运营程度以及区域性的电气工程进行合理的分析与评价,从而使工作人员能够一目了然地清楚具体哪些地区还存在有待提高的方面,从而帮助其进行有针对性的完善工作。这些系统的应用可以使整体电气工程的工作内容得到了保证,使其能够高效率高质量的进行下去。随着我国经济的不断发展以及人民用电量的不断增加可以预料到未来对电能的需求是越来越庞大的,逐步增加的用电量对于电气工程来说造成了不小的压力。为了能够及时应对这种发展趋势,在电气自动化技术应用过程当中需要不断进步,及时与当今的科技发展进行融合。企业应该为自动化技术投入定量的资金以及进一步完善电气自动化技术中的具体内容,积极引进人工智能的同时也需要提高自动化与遥感监控系统的配合程度,并且企业应该定期对相应的工作人员进行适宜的工作内容培训,确保其可以掌握运用电气自动化系统的具体方式,可以通过电气自动化系统分析结果进行相应的问题反馈以及问题的解决。
1 引言
最近几年以来,随着经济及科技的迅猛发展,电气自动化化技术在电气工程领域具体应用给经济发展作出的贡献尤为明显。因电气自动化技术具有较强的专业性,所以人们对其了解并不全面,其在电气工程中是如何具体应用的更是无从所知。所以,在这种情况下,电气自动化技术在电气工程中的研究成为目前最为重要的研究课题之一。
2 在电气工程领域中,电气自动化技术的应用优势
2.1 技术结构简单,操作便利
在日常生活中,随着人们对电力的应用广度及应用深度的不断加大,以往的电力系统结构中存在的一系列问题将会变得更加突出。因此,为了从根本上对电力系统结构的重要性能进行优化,电气自动化技术成为了当前企业发展的重要推动力量。换句话来说,即如果想要从根本上提升电力设备的整体应用水平,就必须加大对电气自动化技术的结构的优化程度。此外,就整体而言,电气机自动化技术的结构较为简单,操作也比较便利,大大减轻了操作人员的工作压力,从而提升了国内电气工程的整体应用水平,为电气工程的可持续发展奠定了夯实的基础。
2.2 结构性能良好
比传统的电气技术相比,电气自动化技术具有更加完善健全的结构性能,且设备也比较先进,技术更加全面。随着电气应用的越来越普及,传统的电气技术已经明显无法满足社会发展的需要,其相应的系统结构也与电气设备的迅猛发展不相适应。所以,为了有效提升电气技术结构的优化水平,完善电气设备类型,并及时实现技术上的更新,我们必须对发展电气自动化技术在电气工程中的应用予以高度重视。
2.3 系统有着较强的适应性
就目前而言,电气自动化技术的系统有着较强的适应性,其操作方式比非常多,这一点与传统自动化技术有着明显的差别。此外,在进行电气自动化技术操作过程中,只需要通过简单的流程及操作内容,便可以收到良好的操作效果,这一特点与电气工程的发展极为相符。与此同时,电气自动化技术系统较强的适应力还较大幅度的提升了电气工程结构的整体工作效率,使得电气工程朝着科学化、智能化、网络化的方向发展,具有广阔的市场空间。
3 电气自动化技术在电气工程中的应用
3.1 电网调度的自动化应用
在电气工程领域中,电网调度的自动化指的是与其相关调度中的打印设备、大屏幕的显示器、计算机互联网、工作站以及服务器等组成的一个完整的自动化系统。电网调度自动化应用的重要功能有以下几点:第一,对电网运营的经济性进行调度,依据电力市场运营的具体需求,对电网运营的安全情况以及具体的运行情况进行分析、监督、管理和控制,并对电力生产过程中的数据进行及时的采集,同时对电力系统的运行状态及自动控制状况情况予以实时评估,对自动合理调度以及电力负荷情况进行科学的预测;第二,及时分析和处理电网运行状况以及产生的一系列安全事故,一旦检测不及时或者采取了不当措施,则极易导致有关设备及操作人员的安全受到巨大的威胁。在电气工程领域中,科学、合理运用电气自动化技术能够有效实现对电网运行安全的实时分析和监控,因此也就能够在出现事故的第一时间找出问题所在,并据此提出有效措施,做到及时发现问题并有效解决问题,从而把事故带来的损害降到最低。
3.2 发电厂分散测控系统的自动化应用
众所周知,过程控制段远、以太网、操作人员工作站、技术人员及工程师工作点、高速数据通讯网等几部分共同构成了发电厂的分散测控系统。在具体应用过程中,通常会选用分层分布的结构。本文中提及的过程控制单元不仅仅能够直接在生产运行过程的单元中加以直接应用,还能够对来自热电偶、热电阻、电气量、开关量、现场变送器以及脉冲量等信号进行直接接收,且其在运算处理完成之后,还可以对整个系统设备的运行参数及全过程的运行状态进行实时的画面显示以及信号输出和打印等,这样一来,其就可以对整个执行机构进行全面监控,并最终实现电气自动化技术在具体生产过程中的联锁保护、管理、控制以及相关的检测等性能。
3.3 变电站配电自动以及电气自动化的具体应用
具体来说,在变电站中,其自动化技术的应用指的是在综合运用其自动控制技术、传输技术以及信息处理技术的基础上,变电站通过电气自动化技术或者计算机硬件系统有效替代人工完成各种操作的过程,这样一来,就可以大大提升了变电站的自动化管理水平和运行效率。从操作的角度出发,应用于变电站中的电气自动化技术主要是为了对其各种电气设备安全状况以及运行情况进行全方位、多层次的监控。具体来说,电气自动化技术在变电站的应用中具有以下特点:普及应用微机化的设备来替代以往运用的电磁式设备,有效实现对操作监视的智能化和图像化。近年来,随着继电保护、开关操作的远动、自动测量设备、远程实时监控设备以及微机监控设备、安全事故的自动记录设备等先进设备在变电站中的广泛应用,我国的变电站正朝着综合化、智能化、自动化方向大步迈进。
4 电气自动化技术在电气工程中的发展趋势
4.1 科学搭建网络体系架构
在实际操作过程中,通过科学搭建网络体系架构,电气自动化控制系统能够朝着更加健康、更加现代和更加规范化的趋势发展。仅从电气自动化控制系统自身出发,科学、有效的网络架构体系能够发挥一定的辅助作用,使得现场设备性能达到最优状态,从而确保各个计算机管理体系和监控系统能够更加高效率、更加便捷的交换和传输数据。同时,其还能够对现场系统设备的操作情况以及运行状况进行实时监控,从而大大提升电气自动化技术的综合运行管理功能。
4.2 开发统一应用系统平台
在电气工程中,能够有效发挥电气自动化系统的预期作用,标准、开放、统一的应用平台发挥着决定性的作用,运行良好的系统平台能够电气自动化控制系统的各项操作及具体应用提供强有力的支持,且能够大大减少设备的运行成本,有效提高电气自动化设备的应用及服务的效率。在实际操作过程中,可以依据实际情况再运行相应的代码,并对相关的计算机综合技术进行合理应用,以此来满足不同类型用户的需求。
4.3 完善程序结构统一标准
进行标准系统程序接口的有效对接是建立健全电气自动化控制系统的基础和前提,这就对我们制定相关的标准规范有了更高的要求。具体来说,在企业的ERP系统和MES实践系统进行有效对接的过程中,便可以充分运用计算机技术和自动化技术来解决操作过程中遇到的相关问题,为不同程序之间能够实现相互通信打下了坚实的保证,大大降低了运行成本,简化了信息共享和传递的步骤。
5 结语
总而言之,电气自动化技术在电气工程中广泛应用,能够大大提升整个生产过程的精准性和工作效率,逐步成为支撑区域工业发展的关键技术。为此,我国必须对电气自动化技术在电气工程的应用予以高度重视,着力研究新技术、新方法,通过对先进的电气自动化技术的普及应用,使得电气工程在国民经济发展过程中发挥着更重要的作用。
参考文献:
中图分类号:TN0;TM7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0371-01
从某种程度上来讲,电子技术的合理应用是确保电力系统能够正常运行的一个重要前提,通过对电子技术的优化与运用,能够在很大程度上促进电气工程工作质量与工作效率的全面提升,并以此来促进电气工程的进一步发展。为了满足社会发展的需要,电气工程要不断地完善和创新电子技术,利用更加先进科学的电子技术更好地发展电气工程,为社会和人们带来更大的方便,促进电气工程的快速的发展。
一、电子技术的基本概述
在社会经济与科学技术不断发展的今天,电子技术应运而生了。简单来说,电子技术是社会发展需要不断完善的结果,其主要包括电力电子技术和信息电子技术两部分,能够有效地解决我们日常生活中所遇见的各种问题。电子技术在电气工程的应用让电气工程得以正常运行,带动了我国电气工程的发展,扩展了电子技术的应用范围,有效地提高电气工程的工作效率和利益。同时,电子技术的适用性较强,各个领域都可以应用,例如,医疗、教育或者航天等领域,都有电子技术的身影,电子技术更为科学、高效,而且操作容易,给工作人员的工作带来了方便。而且,电子技术是电气工程的一个重要分支,随着电子技术被广泛的应用,更要不断地创新电子技术,更好地为社会提供服务。此外,随着我国经济发展水平逐渐走向国际化,要适应时代的发展需要,企业的发展要与电子技术相结合,改革企业的技术,不断地完善和更新技术,通过先进、科学的电子技术帮助企业提高社会竞争力和利益,发挥电子技术的优势,帮助企业实现经济化国际化的发展。
二、电子技术在电力工程中的应用优势
(一)操作起来更加简便
现阶段,随着人们生活水平与生产水平的不断提高,电力的社会需求也在进一步上升。传统的电力系统在实际的应用过程中出现了各种各样的问题与弊端,为了保证电力系统的更好运行就要加强技术应用的管理,以更为科学先进的电子技术来带动电力企业的发展。电子技术的应用在电气工程中占据着相当重要的位置,电子技术可以提高电力系统的工作效率,而且电子技术的操作比较简单,在提高了工作效率的同时给工作人员带来了很大的方便,促进电气工程快速、持续的发展。
(二)结构性能更加科学
由于传统的电气工程技术自身存在着很多的问题与漏洞,而电子技术则是在传统电气技术的基础上不断完善而来的,所以,和传统的电气工程技术相比较而言,电子技术自身具备着非常明显的优势,其不仅技术构造更加科学,技术性能也相对来说更占优势。目前电子技术在更多的领域应用和认可,电子技术在电气工程中也被普遍的应用。想要加快我国电气事业的发展,就要适应时代的变化,根据社会发展对电气工程的需求不断地创新、完善电子技术的应用,跟上社会发展的脚步,丰富、完善技术,带动电力事业的发展。传统的电气技术结构不够科学、性能也不够好,无法满足电气工程的发展,所以要重视技术的完善和创新,帮助电气工程顺利的运行,促进电气工程的持续发展。
(三)具有更强适应能力
从某种程度上来讲,与传统的电气技术相比较而言,电子技术自身具有更高的适应能力,且其操作起来也相对来说更加简单。传统的电气技术操作比较复杂,适用性也较差,给工作人员带来了很大的困扰。由于电子技术的系统适应性更强使得工作效率得到了提高,减轻了工作人员的工作负担,极大地推动了电气工程的发展,更加能够满足电气工程的发展需要,提高了电气工程应用技术的总体水平,进而保证电气工程系统的正常运行。
三、电子技术在电气工程中的应用
(一)电子技术在变电站中的应用
通常情况下,为了能够更好地提高变电站的工作效率,我们都会把电子技术应用其中。用过对电子技术的有效应用,能够更好地代替人员操作,来减少工作人员的的工作量和失误,有效提高工作质量和效率。电子技术可以帮助变电站工作人员更好的监管,及时地发现工作中存在的问题,并解决问题,减少事故的发生,保证变电站的安稳运行。随着社会在不断地发展和进步,电子技术也在不断地完善,电子技术会在变电站更多的应用,更加高效科学地管理变电站的工作。因此,变电站要重视电子技术的创新、不断地完善,帮助变电站有效控制事故的发生,让电子技术在变电工作中更好的发挥作用和价值,保证变电工作更加安全顺利地进行。总而言之,电子技术可以自主控制变电厂中的一些设备以及运行程序中的数据,可以发现设备存在的安全隐患以及生产过程中错误的动作,发出预苦,提醒控制人员及时修正数据,避免错误继续发展而酿成重大事故,增强了变电厂的可控性,提高生产效率与质量。
(二)电子技术在发电厂中的应用
通过对电子技术加以应用,能够实现对发电厂的全面监控,并以此来确保发电厂的工作能够顺利的开展进行。在传统发电厂管理控制中一般通过建立模型来进行控制,而这种控制方法略显复杂,主要是由于模型并不能很好的展现实际情况,以至于实际操作中与模型产生冲突,这都需要操作人员进行调整,而一些不可预测情况的发生则有可能导致生产过程出现差错而不得不停工.降低了工作效率。而电子技术的应用能够简化控制方式.并且具有自诊功能,有效避免了突况的发生,使发电厂管理工作效率与工作质量得到提高。一般来说,电子技术能够有效的形成一个完整的网络系统,并且这个网络系统能够对整个发电厂进行实行系统监测,使工作人员的工作和操作更加的便利,从而有效提高电气工程的工作效率。工作人员可以从监控系统中及时地发现问题所在并排除隐患,避免发生更大的事故,既保证了发电厂的正常运行,也让供电工作变得更加安全。
(三)电子技术在配电系统的应用
就目前的实际情况来看,电子技术还没有实现在配电系统中的普及应用。不过,随着我国科学技术与社会经济的不断发展与进步,电子技术的应用范围也实现了进一步的扩展,在电子技术不断优化与完善的同时,企业将会在配电系统中得到更加广泛的应用与普及。电子技术在配电系统中应用最多的是进行配电系统的全面监控和管理,减少工作人员操作带来的失误,让配电系统的工作更加安稳,提高配电工作的效率和质量。电子技术更加的智能、先进、可以更好地稳定配电系统运行,随着社会的不断发展和人们生活水平的提高,配电工作的安稳运行是社会发展和人们生活的前提,所以配电系统要运用更加智能、先进的电子技术,实现配电系统高效、人性化、智能化的工作。促使配电系统管理控制的一致性。由于电子技术对电气设备中数据的控制取代了传统的模型控制,使得控制技术上升了一个层次.控制更全面,更一致,进而提高了生产效率与服务质量。
四、结语
一、概念
电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。
二、发展现状
1、电气自动化专业发展前沿
我国电气自动化专业开始发展于20世纪50年代初,国家对该专业进行几次调整,但由于该专业所覆盖的行业领域广,适用性大,到现在仍然焕发着勃勃生机。全国各大高校都相继开设该专业,并发展迅速。学习该专业的大学生和研究生数量迅速增大,社会上从业人员也迅速增加。高校电气自动化专业大学生也随之增加。
由于社会上各行各业对电气自动化专业技术人员的大量需要,供需关系随之需求变化而上扬,当前培养出一批具有高端顶尖技术人才迫在眉睫。国家相关政策出台并鼓励高校电气自动化专业健康快速发展。由此,我国高校电气自动化专业发展现状良好,属于稳步上升且需求技术人才的新型技术行业专业。开设电气自动化专业的高校也越来越多,就读这个专业的学生也越来越多,电气自动化行业领域也开拓得越来越广。而且,电气自动化专业技术人才对口岗位需求也越来越大,将来从业人员也会越来越多。就目前来看,电气自动化专业发展将会更加迅速。
2、电气自动化专业市场发展状况
一方面,现阶段社会广办众多工厂,电气设备品种门类多样,门类齐全,从业技术人员和维修人员需求数量惊人,从业人员的工资薪金也随其从业人员的市场需求量上扬,而且电气自动化专业精英人才目前我国社会上非常短缺,高精尖专业技能人才更是少之又少,所以,电气自动化专业有很好的很广阔的发展前景,电气自动化专业人才也随之层出不穷地出现。培养出一批又一批电气自动化专业高端精英人才是当前各大高校的重要发展课题。
另一方面,电气自动化专业的科研人才也需大量培养,很多电气产品尤其是尖端科学技术产品的研制和开发,需要很多有专业技能和创新能力的科研人才,所以科研机构逐步在全国各地广泛建立起来,专业科研人员队伍力量逐渐壮大。因而电气自动化专业市场发展很快。并且在整个社会经济发展中有着举足轻重的地位,市场发展状况广阔。
三、变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
1986年美国威斯康星大学Divan教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的“硬开关“,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的“软开关”状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
四、 交流调速控制理论日渐成熟
矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。
大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理,大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题,没有通常的PW M 信号发生器,其控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处理物理概念明确,转矩响应迅速,限制在一拍之内,且无超调,是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。
五、通用变频器开始大量投入实用
一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。它采用全数字控制,可通过软件实现参数自动设定,实现变结构控制和自适应控制,可选择U/F左频率开环控制、无速度传感器矢幼控制和有速度传感器矢量控制,实现了闭环控制的自优化。从技术发展看, 电力半导体器件有GT0、GTR、IGBT,但以后两种为主,尤以IGBT为发展趋势:支频器的可靠性、可维修性、可操作性即所谓的RAS(Reliabiliry,Availability,Servicebility)功能也由于采用单片机控制动技术而得以提高。
六、 单片机、集成电路及工业控制计算机的发展
以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。
在集成电路方面,需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面,还有专用于产生PWM 控制信号的HEF4752、TL494、SLE4520和MA81 8等应用也相当广泛。
关键词:
电气自动化技术;电力工程;技术应用
1概述
电气管理越来越重要,随着用电量的增加,需要管理精细化,才能稳定用电市场,维护用户利益,电气管理项目繁多,任务艰巨,单纯依靠人力不可能完成管理任务,就需要不断创新,引进智能化、自动化技术,才能实现管理科学化系统化。电气自动化管理越来越受到重视。电气管理主要是集合了信息处理技术、网络通信技术及现代电子技术内容,通过协调一体的配合,完成电能管理,电气自动化管理是一门现代化的综合技术,越来越多的应用到各项管理工作中。通过电力电气自动化流程控制,取代了传统意义上的电气系统手工操作程序,使电力控制更加有效,监测更加精准,推动了电力系统高效运行,保证了电力系统安全稳定运行。
2电气自动化技术对电力工程的重要作用
电力自动化技术作为现代化技术,在电力工程建设中均起到重要的作用,主要表现如下:
2.1全面提升技术运用能力
保证电力设备运行时更加高效、经济和安全,实现优质供电能力。能够从根本上提升电力体系自动化水平,电气自动化技术自身隶属先进科学技术,在电力运用过程中,主要是电力设备和技术升级,当然也可以提升电力项目网络化管理控制能力,促进了电气自动化技术水平的不断创新与提升。
2.2满足安全要求
自动化技术运用到电力项目中,具备良好的优势,特别是与计算机联合使用,确保了设备运行的安全,要想对设备进行维护与保养,只需通过电脑操作便可以达到维护要求。工作人员联系相关数值,依托电脑运行来实现对有关设施运行养护,使生产故障不断降低,维护好人身安全,保证了用电供电稳定性。
2.3保证了电气系统的稳定运行
电力系统运行中产生大量的数据,需要对各类数据及时进行整理与分析处理,提前预知系统问题,有效解决,解决运行稳定性的问题,可以显著提升管理成效,顺应电气自动化运用需求,电力设备和技术管控均需进行不断的持续改进,不断提升流程再造能力。
3电气自动化技术具体应用
电气自动化技术较为复杂,其应用较为广泛,需要根据不同的工程需要,选择不同的技术配合,只有这样,才能发挥最大效用,保证电气运行稳定安全。
3.1自动化补偿技术应用
在电力工程中,低压无功补偿技术是相对传统的补偿技术,主要是通过采集三项电容器和单一信号的方式进行补偿。但是这种传统补偿方式有一定的问题,特别是在对单相负荷用户进行补偿时,极容易出现三相负荷不平衡,导致欠补或过补问题,如果不加以解决,就会形成恶性循环,造成运行不稳定。而通过自动化补偿技术的实施,能够有效解决上述问题,将动态补偿与固定补偿相结合、将分相补偿与三相共补结合、将快速补偿与稳态补偿相结合,不断调整并能够适应负荷的变化,大大提高补偿精度,使运行更加稳定可靠。
3.2现场总线技术在电力工程中的应用
现场总线技术应用较为普遍,其兴起于20世纪80年代末、90年代初,这类技术的兴起与推广,在国际市场范围较广,是较为现代的电气自动化技术之一。通过现场总线技术的良好应用,可能把智能仪器仪表、控制器及电力执行系统有效进行连接,形成一个有机的整体,各部件能够相互配合,完成整体活动,使现场各控制设备能够保持交流与传递,实现信息间的流通,从而确定了电力工程系统的数字通信模式。现场总线技术是应用范围非常广泛的技术,具有运行安全、操作简单、维护方便的特点,整体优势非常明显,能够对电力工程系统主变器用电总量进行实时有效搜集,通过搜集得到相应数据,快速整理并汇总,及时将数据汇集到主控电脑内,然后启动计算系统,按通用格式形成数学计算模型,对所收集到的数据信息做最后的计算和判断,形成一系列可用信息资讯,向电力工程相关控制设备快速传递,得到维护指令后,对设备进行评估与修复,有效提高了系统维护效率,从根本上防止总电量过高造成电力系统短路、崩溃等现象,实现电力工程系统整体安全可靠的运行。通过现场总线技术应用,还能够极大的方便电力工程系统控制,实现系统分散管理的目的,依然是通过计算机实现对电力工程系统各部分相关控制数据的监控和搜集,保持随时连接、实时监控,对发现的问题快速实行反馈,并形成解决方案。现场总线技术导入和导出的数据,不仅能够提高安全性,更能对信息进行共享利用,使数据应用范围不断扩大,有效保证了系统维护与更新,为电力工程建设提供强有力的技术支持。
3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用
主动对象数据库技术应用较为广泛,是电力工程自动化技术的主要内容。电力工程数据非常重要,其统计、管理、共享和使用需要不断创新。主动对象数据库中的应用,需要面向对象提前设立出一个符合实际的条件,就是说,一定要在一个具体的时间内、设定条件下,而出现的一个事件、最后执行的行为是什么,通过一系列的反馈与评估,实现对数据自动化处理的结果。通过快速、简单、高效的处理过程,对事件进行最后评定。整个电网应用的均是主动对象数据库技术,这类技术涉及范围面大,对整个电网信息实现综合统计,设置条件信息包括面宽,也就是当电网在运行的时候,运行信息在一定的条件下,满足触发条件,执行了某个行为,这就从根本上解决了人力操作不精准的问题,大大提高了准确度,有效缓解了迟滞、缓慢的问题。
3.4光互连技术在电力工程中的应用
光互连技术组成部分较为复杂,按常规划分,可将光互连技术分为自由空间光互连技术、光纤互连技术和波导光互连技术等多种类型。光互连技术有着较好的优势,能够在使用过程中,全面达到抗干扰效果,能力大大得到提高,同时,也可以在较短反应时间内提供强大的带宽,这种技术被广泛应用,与其强大的优势是分不开的,在电气工程系统中实现普遍与推广。通过采用光互连技术,可以在根本上解决数据收集的问题,实现信息数据有效采集、对系统实时监控及相关数据快速精准分析等,对计算结果实现应用,也就是说,可以通过人机界面实现对系统的便利操作,实现网络系统重组,表现出实际、灵活、高效的状态。
3.5变电站及配电自动化技术在电力工程中的应用
变电站自动化技术包括的内容较为广泛,主要是指电子技术、网络技术、信息处置技术、电脑技术和现代通讯技术等。通过各种技术的合成与统一,形成综合型技术能力,使变电站二次设施实现整合设计、降低无谓消耗、减小变配电工作量、提升运行安全等。电力系统不断发展,未来的发展过程中,能够更加完善,使配电管理系统更加科学简便,建立起实用的网络基础平台,从而实现110kV以下配电系统自动管理,满足电力系统自动化需求,优化电气设备的保护,与此、自我调整。
4结束语
综上所述,电力工程关系着国计民生,是经济建设与社会发展的基础,只有不断总结经验,完善技术能力,才能有效做好技术布局,改善工作环境,切实保证运行整体安全。
作者:潘海涛 孙利华 单位:国网内蒙古东部科左中旗供电有限公司