電子技術(shù)中的節(jié)能技術(shù)研究

黑龍江省大興安嶺技師學(xué)院 郭玉蘭

電子技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中包含的內(nèi)容非常豐富，涉及微電子和電子控制技術(shù)，可以與生產(chǎn)周期管理、控制和改造相結(jié)合，有效地提高了整體生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

我國(guó)電子工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的基礎(chǔ)部分，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比的化還是相對(duì)薄弱。例如，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中說(shuō)許多電器生產(chǎn)水平相對(duì)較慢。設(shè)備的可理解程度較低設(shè)備本身對(duì)生產(chǎn)線的控制能力較低，總體上制約了行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。這可以降低企業(yè)和電視在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)電器在電子和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展，帶動(dòng)電器的廣泛發(fā)展。電力行業(yè)以用電為主，包括線損和廠用電，占公司總產(chǎn)量的18%。如果控制水泵內(nèi)部分風(fēng)機(jī)的流量來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和控制轉(zhuǎn)速，可以有效節(jié)省大量的電力資源。日本現(xiàn)有各類工業(yè)爐窯約4萬(wàn)座，分布于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。電氣控制技術(shù)的應(yīng)用可以有效地改善這些地區(qū)的窯爐，也可以有效地改善這些地區(qū)的窯爐。并在一定程度上節(jié)約電能5500億kWh/年?？梢垣@得更多數(shù)據(jù)。

1 電子技術(shù)的應(yīng)用與節(jié)能潛力

1.1 電動(dòng)機(jī)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該電機(jī)的功耗可以達(dá)到我國(guó)總功耗的40%。從我國(guó)科技發(fā)展水平看，我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)總?cè)萘考s為500GW，年耗電量約為7000億kWh?，F(xiàn)在，有一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)節(jié)電控制裝置，主要作用于無(wú)繩電動(dòng)機(jī)內(nèi)部所采用的結(jié)構(gòu)上這些Coyle電機(jī)屬于低速負(fù)載調(diào)節(jié)率。電機(jī)節(jié)能技術(shù)可靠性高，節(jié)電率高。一般可達(dá)25～40%。應(yīng)用電子技術(shù)的過(guò)程根據(jù)實(shí)際債務(wù)情況調(diào)整了電動(dòng)機(jī)的整體運(yùn)行。特殊設(shè)備結(jié)構(gòu)。例如，標(biāo)準(zhǔn)籠型異步電動(dòng)機(jī)對(duì)該裝置的速度和轉(zhuǎn)矩有很高的控制要求。在具體應(yīng)用前，必須對(duì)裝置的功率因數(shù)進(jìn)行全面的調(diào)整。這提供了相對(duì)有效的儲(chǔ)蓄效果。因?yàn)楹芏喙臼褂霉?jié)能智能設(shè)備，可以為公司節(jié)省大量的電力資源。通過(guò)在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用先進(jìn)的速度控制技術(shù)，您可以有效地調(diào)整操作系統(tǒng)。

1.2 電光源

隨著科學(xué)術(shù)的進(jìn)步，人民生活水平得到切實(shí)提高，人們對(duì)照明的需求不斷增加?，F(xiàn)在節(jié)能燈的技術(shù)正在逐步完善，將我們?nèi)粘Ｉ钪械陌谉霟籼鎿Q成了節(jié)能燈。然而，當(dāng)節(jié)能燈開(kāi)始發(fā)行時(shí)，很多人都在抵制。但是，節(jié)能燈的能耗是白熾燈的三分之一，節(jié)能燈可以節(jié)省大量的電力供應(yīng)，同時(shí)也有利于減少發(fā)電污染物，保護(hù)空氣環(huán)境和環(huán)境。

1.3 風(fēng)機(jī)、水泵

我國(guó)風(fēng)機(jī)和水泵總體上進(jìn)行了修改，但整體應(yīng)用水平明顯提高。經(jīng)過(guò)第三次行業(yè)調(diào)查，我國(guó)風(fēng)機(jī)、水泵的平均效率低于國(guó)外水平。風(fēng)電的風(fēng)電效率和水泵效率仍低于外部水平，我國(guó)風(fēng)電機(jī)組的總出力已經(jīng)達(dá)到5億kW，水泵總出力達(dá)到10億kW。采用了節(jié)能技術(shù)的水泵以及風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了12億kW/年的節(jié)電，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，加速應(yīng)用的可變電子控制了運(yùn)行技術(shù)，并在越來(lái)越多的電力設(shè)施中得到應(yīng)用。鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐通過(guò)調(diào)整節(jié)能速度可以達(dá)到節(jié)能的目的。

1.4 工模具制造

在廣泛的應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用中，96%用于粗加工能源。40%用于精密加工。CAD和CAM在制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。這種電子技術(shù)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了極大的提高，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量也比較高。在生產(chǎn)過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)，給企業(yè)帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)效益。許多公司將CAD和CAM技術(shù)應(yīng)用到注塑生產(chǎn)中，使整體生產(chǎn)效率提高了一倍。采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)，可以有效地減少生產(chǎn)所需的原材料，同時(shí)降低成本。將CAD技術(shù)應(yīng)用于冷流模式，可以有效地減少常規(guī)制備時(shí)間。將CDM系統(tǒng)應(yīng)用于冷壓機(jī)，可以大大減少常規(guī)的制備步驟，減少設(shè)計(jì)時(shí)間，節(jié)省大樣圖設(shè)計(jì)時(shí)間，提高整體工作效率。改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高制造精度和效率是未來(lái)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。一個(gè)新的三維技術(shù)軟件系統(tǒng)正在逐步開(kāi)發(fā)，建立了一個(gè)相對(duì)健康的數(shù)據(jù)庫(kù)，提高了圖形采集的精度。這樣可以縮小我國(guó)電子技術(shù)與國(guó)際化的差距，提高模具的精度和制造水平，提高整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)水平。

1.5 焊接設(shè)備

在這些焊接設(shè)備中，許多設(shè)備的焊接技術(shù)仍處于日本七八十年代的水平。在這其中占據(jù)大比例的是流水線以及工廠焊接設(shè)備和焊接機(jī)器人工作站等等。然而，這些傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式不僅效率低下與國(guó)外不同。而且，在生產(chǎn)過(guò)程中最終輸出的產(chǎn)品質(zhì)量和性能都會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于先進(jìn)國(guó)家的產(chǎn)品質(zhì)量和性能。我國(guó)許多信息傳感焊接設(shè)備的生產(chǎn)起步較晚。而且生產(chǎn)控制技術(shù)相對(duì)較低，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程非常大。不同焊機(jī)的性能和節(jié)電效率明顯不同。

在帶式輸送機(jī)的焊接線上，二氧化碳保護(hù)焊機(jī)正在運(yùn)行，耗電量約2500kW，焊接過(guò)程中平均焊接1000mm焊道耗電900kW。整個(gè)焊接過(guò)程可縮短80h。在這些工作時(shí)間內(nèi)，明顯節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)的整體效率。在挖掘機(jī)的一個(gè)機(jī)架焊接過(guò)程中,可以節(jié)省足夠600kW的電力?？傮w工作時(shí)間約34h。在我國(guó)的電子技術(shù)領(lǐng)域，很多信息傳感焊接設(shè)備的生產(chǎn)較晚，生產(chǎn)控制技術(shù)相對(duì)較低，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的電耗很大。如表1所示。

1.6 熱加工

在上述加工過(guò)程中，如鍛造、熱處理和鑄造，需要提供加熱爐，整個(gè)操作可以通過(guò)提供加熱爐來(lái)進(jìn)行。因此，整個(gè)加工過(guò)程中所消耗的電能是非常巨大的，而這些加工的一部分不應(yīng)該減少。隨著我國(guó)的電子技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越快，造成了在許多領(lǐng)域電子技術(shù)都會(huì)具有巨大的節(jié)能潛力。微機(jī)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于無(wú)縫鋼管和氣底試管。

表1 不同焊機(jī)性能及節(jié)電效率的差別

在這一過(guò)程中，廣泛采用微機(jī)控制系統(tǒng)，將流量、大氣壓、爐溫、碳勢(shì)等CAD、DC、PID參數(shù)集成到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中，需要對(duì)電子技術(shù)進(jìn)行全面調(diào)整，達(dá)到整體節(jié)能的效果在某種程度上有了很大的改進(jìn)。在汽車(chē)制造領(lǐng)域，汽車(chē)總產(chǎn)量達(dá)到每年700萬(wàn)年，每輛車(chē)需要的黑色金屬鑄件約占11%，鋁鑄件約占7%。在這樣的生產(chǎn)環(huán)境下，微電子技術(shù)的應(yīng)用使得智能化成為不可能。部件逐漸被集成電路取代。同時(shí)，微機(jī)控制系統(tǒng)，可編程控制器，被先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備所取代。整個(gè)控制系統(tǒng)可以控制生產(chǎn)線的全面自動(dòng)化。在實(shí)驗(yàn)室和無(wú)損檢測(cè)中，需要對(duì)整個(gè)鑄造過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)測(cè)量。

1.7 機(jī)械加工

許多數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)控制。包括許多機(jī)床坐標(biāo)和工藝設(shè)備參數(shù)。例如，F(xiàn)MC、CMC、FMS、CNC。計(jì)算機(jī)控制的數(shù)據(jù)設(shè)備提高了生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品的整體質(zhì)量，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了精確的加工。PC機(jī)控制了辦公桌的步數(shù)，有效地提高了工作的整體效率。同時(shí)，可以降低整體勞動(dòng)強(qiáng)度。有效降低可維修性的總成本。我們成功地開(kāi)發(fā)了一臺(tái)數(shù)控塔架旋轉(zhuǎn)壓力機(jī)改變了傳統(tǒng)模具生產(chǎn)的面貌。旋轉(zhuǎn)壓力機(jī)是一項(xiàng)重要的技術(shù)創(chuàng)新。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了三軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)。零件加工是一場(chǎng)革命，極大地改進(jìn)了生產(chǎn)工藝，有效地提高了整體生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)過(guò)程中，提高了生產(chǎn)率，節(jié)約了大量的生產(chǎn)，提高了質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。

1.8 高效率、低功耗，高效節(jié)能電機(jī)

高效節(jié)能電機(jī)是通用標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)中的高效電機(jī)。采用新的電機(jī)設(shè)計(jì)、新技術(shù)、新材料，通過(guò)降低電磁能、熱能和機(jī)械能損耗來(lái)降低輸出損耗。與傳統(tǒng)電機(jī)相比，采用高效電機(jī)節(jié)能效果顯著，平均可提高效率4%。在我們的實(shí)際應(yīng)用中，我們的電器整體運(yùn)行工況與日本以外的相比非常大，國(guó)產(chǎn)電機(jī)的效率在75%左右，比國(guó)外低10%。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)能源利用效率還比較低，特別是工業(yè)用電設(shè)施能耗高，浪費(fèi)情況比較嚴(yán)重。

高效節(jié)能電機(jī)也適應(yīng)了節(jié)能減排的趨勢(shì)，有效提高了能源利用率。電動(dòng)機(jī)是一種應(yīng)用范圍廣、使用范圍廣的高能設(shè)備。我國(guó)用電量占工業(yè)用電總量的60%至70%。與標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)設(shè)備相比，節(jié)能電氣設(shè)施的節(jié)能效果非常顯著，一般可提高4%左右的效率。因此，有必要促進(jìn)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能。

2 我國(guó)電子技術(shù)中的節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)電力工業(yè)發(fā)展良好，電力機(jī)械市場(chǎng)需求持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，節(jié)能減排仍是主旋律。如何提高用電效率，必須是節(jié)能減排的首要解決方案之一。另外，工業(yè)縫紉機(jī)、機(jī)械加工設(shè)備采用離合器、摩擦片、調(diào)速等方式，帶來(lái)許多等待損耗和制動(dòng)能耗。

目前，我國(guó)家電行業(yè)采用變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)降低能耗，但工業(yè)控制領(lǐng)域的很多調(diào)速方式都處于傳統(tǒng)技術(shù)水平。采用最新的高效電機(jī)裝置和恒頻變頻調(diào)速裝置，可以替代舊的電機(jī)裝置，工業(yè)用戶在現(xiàn)有基礎(chǔ)上可節(jié)約至少18%的電能。目前，在許多國(guó)家，流量控制必須被采用變頻調(diào)速的傳統(tǒng)系統(tǒng)所取代。日本還鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)采用高效節(jié)能的電機(jī)、鍋爐、窯爐、風(fēng)機(jī)和水泵。

此外，隨著電子信息技術(shù)在產(chǎn)品中的應(yīng)用越來(lái)越成熟，傳統(tǒng)的電氣和電子信息技術(shù)被聯(lián)系在一起，“機(jī)電一體化”的產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，將機(jī)械裝置、電子設(shè)備、軟件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)“機(jī)電一體化”機(jī)器具有不同于傳統(tǒng)電機(jī)的品質(zhì)，“機(jī)電一體化”機(jī)械既包括控制部分，也包括嵌入式軟件和驅(qū)動(dòng)部分。采用嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)智能系統(tǒng)和模糊控制。這種智能模糊控制不僅可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行精度，而且可以根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載的變化實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速和輸出功率。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)的節(jié)能前景十分廣闊。

結(jié)語(yǔ)：促進(jìn)電子行業(yè)更好地發(fā)展，在通信網(wǎng)絡(luò)軟件、通用技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)等方面開(kāi)展更為完整的研究。在每一個(gè)行業(yè)，我們都要重視電子技術(shù)的應(yīng)用。這樣，就有可能在軟件組織方面整合更多的標(biāo)準(zhǔn)，并在總體上促進(jìn)電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。鼓勵(lì)員工深入研究電子技術(shù)，響應(yīng)相關(guān)的電子技術(shù)體系，構(gòu)建更全面的電子技術(shù)體系是可能的。