電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的運(yùn)用探析

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)能源的需求越來(lái)越大，電力資源是我國(guó)的主要能源，它為人們的生活帶來(lái)了極大的改變。電力資源不斷發(fā)展，已實(shí)現(xiàn)了電力自動(dòng)化的水平。電氣自動(dòng)化是科技發(fā)展的必然，很多與電力有關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品不斷在市場(chǎng)上涌現(xiàn)，受到了消費(fèi)者的青睞。為了加強(qiáng)對(duì)電力產(chǎn)品發(fā)展的認(rèn)識(shí)，文章將對(duì)主要的電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)進(jìn)行探析，以節(jié)約用電成本，提高產(chǎn)品的用電效率。

關(guān)鍵詞：電力電氣；自動(dòng)化；元件技術(shù)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力發(fā)展中對(duì)技術(shù)的要求越來(lái)越高，一方面它可以提高電力的工作效率，另一方面它也給人們的生活帶來(lái)了便利。為了更好的實(shí)現(xiàn)電力電氣自動(dòng)化生產(chǎn)，我們要不斷提高和改善自動(dòng)化元件的技術(shù)，以促進(jìn)電力電氣行業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前電力電氣自動(dòng)化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于生活中，包括電器產(chǎn)品、交通工具、工廠施工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化等。隨著人們生活水平的提高，為了滿足人們的更高需求，要加強(qiáng)電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的研究與運(yùn)用水平。

1 我國(guó)電力電氣自動(dòng)化元件的發(fā)展與現(xiàn)狀

自動(dòng)化技術(shù)在生活中很多領(lǐng)域得到了很多運(yùn)用，它對(duì)電力工程本身的發(fā)展也有著重要的意義，促進(jìn)了電力工作的工作效益和質(zhì)量。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，給各種電力企業(yè)帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)[1]。一方面他們可以更自由的參與到經(jīng)濟(jì)中，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益；另一方面，面對(duì)著市場(chǎng)節(jié)烈的競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)要不斷發(fā)展技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量以提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在全球范圍內(nèi)，我國(guó)的電力企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，在生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平、自動(dòng)化技術(shù)等方面與大型電力企業(yè)有著很大的差距。為了提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，需要加強(qiáng)電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的應(yīng)用水平，順應(yīng)電氣自動(dòng)化規(guī)律，促進(jìn)電器企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)、可持續(xù)進(jìn)程。

2 電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的意義

電力事業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代也促進(jìn)了電力技術(shù)的發(fā)展。如今，各種電器已逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化水平[2]。它改變了社會(huì)生產(chǎn)工具，促進(jìn)了生產(chǎn)能力的發(fā)展，對(duì)人們的生活也帶來(lái)了很大的方便。為了我國(guó)電力企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，必須提高企業(yè)產(chǎn)品的科技含量，從提高自動(dòng)化水平著手，將電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)應(yīng)用到各種電力產(chǎn)品當(dāng)中，這將能夠提高企業(yè)在眾多產(chǎn)品中的競(jìng)爭(zhēng)力，從而優(yōu)化企業(yè)管理，提高電力企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，最終提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。電氣自動(dòng)化元件技術(shù)應(yīng)用到電子鏟平中，還能夠增強(qiáng)產(chǎn)品的功能，方便產(chǎn)品的使用。自動(dòng)化的電器產(chǎn)品相比非自動(dòng)化的產(chǎn)品也能夠降低能源消耗，節(jié)約使用成本。同時(shí)電子產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)帶來(lái)一定的污染，自動(dòng)化生產(chǎn)在提高生產(chǎn)效益的同時(shí)也能達(dá)到環(huán)保的效果[3]。

3 電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的運(yùn)用

自動(dòng)化元件是自動(dòng)化元件技術(shù)的基本組成部分，自動(dòng)化設(shè)備是由各種功能的元件組成的。在各種電器中，各種自動(dòng)化元件技術(shù)被應(yīng)用其中，方便了人們的生活。對(duì)電力電氣的自動(dòng)化元件要求更高，對(duì)科技人員的技術(shù)要求提出了更大的挑戰(zhàn)。電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的具體運(yùn)用將從控制元件的變化、變換器頻率方向的改變、調(diào)速控制技術(shù)、以及集成電路、單片機(jī)及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展方面展開(kāi)探析。

3.1 半控制晶匣管被全控型電力元件取代

在我國(guó)的電力產(chǎn)品的發(fā)展初期，半控制晶匣管元件控制技術(shù)在各種電器中被應(yīng)用，它帶來(lái)了電器世界的極大變革，直到今天仍被應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，全控制的元件GTO、GTB等新一代電子開(kāi)關(guān)也給電子設(shè)備注入了新的活力[4]。不同時(shí)期對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)置的開(kāi)關(guān)控制電流的額度是不同的，根據(jù)各種電器的用途給予不同的設(shè)定。GTO是一種可以用門(mén)極關(guān)斷的高壓器件，它在關(guān)斷時(shí)增加的效益較少，僅為4.6，由于要實(shí)現(xiàn)這種功能還需要更為強(qiáng)大的關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路，而且在它降壓時(shí)相比之前的普通晶匣管要更高，大概是2.4v到4.6v，因此在控制開(kāi)關(guān)時(shí)，GTO的開(kāi)通和關(guān)斷對(duì)它本身的發(fā)展都帶來(lái)了限制。GTP對(duì)各種電器的控件的參數(shù)影響較大，包括第二次的擊穿和工作區(qū)的安全狀況。由于它的電路較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員主要把研究放在對(duì)電路和驅(qū)動(dòng)電路的保護(hù)上，使得電路的壓力也明顯加強(qiáng)了。

3.2 變換器的電路由低頻向高頻方向改變

在電器生產(chǎn)中，電子設(shè)備元件不斷改善，因此它的元件的變換器也需要得到相應(yīng)的改善。在以往的使用中晶匣管時(shí)，對(duì)電流的控制主要是支流的傳動(dòng)變換器，當(dāng)新一代電子元件出現(xiàn)后，相應(yīng)提高了功率，也減少了不利的電波的影響，完成了電動(dòng)機(jī)在低電額的轉(zhuǎn)變問(wèn)題。在PWM變換器中，改變電壓和電流所產(chǎn)生的作用，減少了電波對(duì)電網(wǎng)造成的不利影響。由于電機(jī)繞組會(huì)帶來(lái)一定的噪音。在電器元件遇到高電壓的情況下，會(huì)出現(xiàn)一些斷電流和關(guān)閉的情況，因此控制開(kāi)關(guān)的存在對(duì)逆變器的工作也有很大的限制。

3.3 交流調(diào)速控制技術(shù)日益成熟

在設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)對(duì)支流電動(dòng)機(jī)控制方式的改善，對(duì)定子電流的轉(zhuǎn)矩分量以及磁場(chǎng)分量部分的控制，在此之前要對(duì)兩者進(jìn)行分離，具體表現(xiàn)是矢量控制。采用支流電動(dòng)機(jī)的形式，通過(guò)坐標(biāo)改善電子元件物理原型。之后要對(duì)元件產(chǎn)生的磁鏈方向進(jìn)行檢測(cè)。采用磁場(chǎng)定向，根據(jù)離散的兩點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生PWM信號(hào)，實(shí)現(xiàn)控制開(kāi)關(guān)的有效控制，提高了轉(zhuǎn)矩的高效能。它將復(fù)雜的矢量控制和電動(dòng)數(shù)學(xué)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，減少了控制參數(shù)變化帶來(lái)的影響。由于在改變時(shí)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子回路時(shí)間常數(shù)的變化，也會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生很大的變化。

3.4 集成電路、單片機(jī)及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展

以往的MSC代表的8位機(jī)在使用中顯示了一些缺陷，新一代單片機(jī)功能簡(jiǎn)單、指令強(qiáng)、可靠性和保密性高，適合大批量的投入生產(chǎn)，因此被廣泛推廣[5]。由于單片機(jī)的有效優(yōu)勢(shì)，它的應(yīng)用范圍也擴(kuò)展到了對(duì)智能儀器的控制上面，在不是過(guò)于復(fù)雜的工業(yè)控制功能中，單片機(jī)也發(fā)揮了它有利的優(yōu)勢(shì)。單片機(jī)的開(kāi)發(fā)手段在不斷發(fā)展的技術(shù)中得以豐富，在匯編語(yǔ)言之外，還采用C語(yǔ)言這一強(qiáng)大的語(yǔ)言環(huán)境增強(qiáng)設(shè)計(jì)。在集成電路中，將集成模擬乘法器、集成鎖相環(huán)路以及集成基電路廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在技術(shù)控制環(huán)節(jié)，將產(chǎn)生PWM控制信號(hào)與MA818廣泛應(yīng)用。在設(shè)計(jì)中，更加注重產(chǎn)品的兼容性和相應(yīng)速度的特點(diǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

電力電氣自動(dòng)化元件各種新技術(shù)的應(yīng)用，將會(huì)帶來(lái)電子產(chǎn)品的又一重大變革，為現(xiàn)代電器企業(yè)的電子產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展帶來(lái)了新的希望。當(dāng)今電子產(chǎn)品種類(lèi)繁多、功能各異，將新技術(shù)應(yīng)用在新的產(chǎn)品中，能夠有效的提高產(chǎn)品的使用效率。電力產(chǎn)品的自動(dòng)化是未來(lái)電器產(chǎn)品的必然趨勢(shì)，如何將全控制的技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際電器產(chǎn)品中，需要科技人員付出更多的努力。電力企業(yè)的高效、科學(xué)化進(jìn)程需要自動(dòng)化元件技術(shù)做支撐，最終讓企業(yè)在不斷的競(jìng)爭(zhēng)中取得良好的成績(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳堅(jiān).電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用專(zhuān)輯—特邀主編評(píng)述[J].電力電子技術(shù)，2012，77（10）：90-91.

[2]羅宇杰.淺談電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].廣東科技，2014，80（11）：33-34.

[3]鄺賢軍.水電站自動(dòng)化元件的選型配置及應(yīng)用[J].廣東科技，2012，55（4）：28-29.

[4]譚勇，楊云.三峽電站機(jī)組自動(dòng)化元件適應(yīng)性分析[J].水電廠自動(dòng)化，2013，70（3）：38-39.

[5]陳國(guó)雄.淺談電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和組成—以發(fā)電廠舉例說(shuō)明[J].科技信息，2013，44（14）：34-35.

作者簡(jiǎn)介：朱翔（1985-），男，江蘇省泰州市人，工作單位：泰州市航宇電器有限公司，職務(wù)：機(jī)械工程師，研究方向：工業(yè)自動(dòng)化。