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自动化元件技术在现代电力技术中的融合

时间:2019-10-24 来源:科技创新与应用 作者:黄淑霞 本文字数:3776字

  摘    要: 在中国经济快速发展的今天,自动化设备也日益增多,电气自动化所研发的设备不仅仅应用于工农业方面,也广泛的应用到人们的生活中,自动化设备的发展离不开电能的支援,电作为人们日常工作生活所必须的能源之一,为人们的正常工作生活解决了诸多的问题,而电力行业的电气自动化元件技术的应用也为现代社会的发展做出了贡献,例如时间上的连续问题和测控日常的工作量等,因此文章主要研究的是电力系统的电气自动化元件技术在现代工业中的应用,以及对于电力系统的电气自动化元件在生活中的使用状况进行分析。

  关键词: 电气自动化; 元件技术; 运用特征;

  Abstract: Today, with the rapid development of China's economy, automation equipment is also increasing day by day. The equipment developed by electrical automation is not only used in industry and agriculture, but also widely used in people's lives. The development of automation equipment is inseparable from the support of electric energy. As one of the necessary sources of energy for people's daily work and life, electricity has solved many problems for people. The application of electrical automation component technology in the power industry has also contributed to the development of modern society, such as the continuous problem of time and the daily workload of measurement and control. Therefore, this paper mainly studies the application of the electric automation component technology of the power system in the modern industry, as well as the analysis of the use of the electrical automation components of the power system in daily life.

  Keyword: electrical automation; component technology; application characteristics;

  引言

  随着中国的不断发展,人们对于电的应用也越来越多,电力行业也紧跟着社会的脚步不断进步发展,传统的电力控制概念已经不能满足现在企业对于电力方面的生产需要,因此,电力行业必须加快发展电气自动化元件技术的速度才能有效的使电力达到自动化生产的目的,才能更好的推动电力行业的发展进程,与此同时,如何提高现代电力技术,例如火力发电,水力发电等电气设备,以及如何将自动化元件技术融合其中并广泛应用到人们的生活中,这也是很重要的。

  1、 电力电气自动化元件技术的表现

  1.1、 全控型电力电子开关

  随着科学的进步,电力事业也在不断地发展,利用传统电力研发的电子半控制性晶闸管设备已经无法应用于现代工业中,研发的第二代晶闸管全控型开关是控制型开关发展的必然趋势,这也是电力行业在运动控制方面新的里程碑。晶闸管在我国电力行业所研发的电子电力器件中是第一代产品,在中国,从研发出来直至今日都在广泛应用,其中在交流或直流的传动控制系统中重点被使用。伴随科技的进步,全控型器件可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)的新一代的电子产品也陆续被研发出来,尽管它们都是被新研发出来的,但是它们都有属于自己的使用范畴。电力晶体管所制的开关能够完成二次击穿,而且其中的热熔量变化也不会因为其他参数的变化而受到影响,相对稳定且安全性更高[1]。此外,可关断晶闸管也是一种耐高压的器件,可以达到用门级的关断效果,相对来说减压的数值也比较高,因此对于电路的要求也是比较高的,在现代的关电驱动的电路中占据着关键的位置,在自动化器件中,金氧半场效晶体管是变压器的驱动器的代表产物(金氧半场效晶体管英语缩写MOSFET),这种晶体管安装在设备中,当设备在运行过程中遇到不太稳定的电流时,它也可以正常工作,特别是在设备关闭时,这种晶体管只需要线路对大地有一个等效的电容产生的电流即可,这是金氧半场效晶体管的优势[2]。但与此同时P沟道金氧半场效晶体管(简称P-MOSFET)在通态电压也会随着额定电压的变化逐渐变化,这对制造高压P沟道金氧半场效晶体管(简称P-MOSFET)在一定程度上增加了难度。
 

自动化元件技术在现代电力技术中的融合
 

  1.2、 变换器电路从低频转变为高频

  中国现在的电力系统所研发的电气自动化产品日新月异,同时研发不同种变换器的速度也是非常快的。至今为止研发的第二代的自动化元件在现在的电力设备中也是拥有着很高的地位的,由P沟道金氧半场效晶体管(简称P-MOSFET)和绝缘栅双极型功率管(简称IGBT)组成的脉冲宽度调制(简称PWM,脉冲宽度调制是运用微型处理器所输出的数字对模拟电路进行控制的一种很有效的技术,被广泛应用于通讯、测量以及功率的变化与控制等领域)[3]。使用这类元件可以提升功率因数并在一定程度上减少谐波给电网带来的冲击,而且还可以控制转矩脉动问题在低频区的出现频率,并且通过一系列的实践可以清楚地知道这个变换器在定子和转子的基础上进行运作,但是噪音会比较大。而原始在使用中的晶闸管主要由交流的传动变化器控制,新一代电子元件产品研发生产以后,不仅提高了工作人员的工作效率,也降低了很多不利电波的影响,实现了电动机在低频率条件下的转变问题[4]。当电气元件遇到过高的电压时,元件会出现一定程度上的断电或关闭状态,这一现象说明控制开关对于逆变器是否工作是有影响的。因此在现代科学技术的背景下,想要改良这方面的缺陷就要将谐振式直流逆变器进行深入研究利用。谐振式直流逆变器是一种可以零电压的开关逆转器,不仅结构简单,而且控制方便,一般应用在中小功率的逆变场景中,并且此项研究受到国内外相关研究人员的高度重视。

  1.3、 交流调速控制理论不断成熟

  在现代中国利用交流调速的控制理论主要是在一定的控制基础上的,而且这种方法与想法主要也是模仿直流电动机的控制方式而演变形成的,主要是利用控制分贝的方式配合转矩型分量和定子电流的磁场分量两部分共同完成的,从一定程度上来说,想要达到这个预想的效果,就要在矢量旋转并在变化的过程中,带有一定的综合性和难度,而且转子也会因为转子磁链的变化而发生参数上的变化,不能完全满足要求,必须要完成日常的检测工作,对于直接转矩控制的操作就是以采用对空间矢量的分析的方式为主的。也就是说,通过借助坐标来完成将物理模型改变为直流电动机模式,利用磁场的定向,根据已经离散的两点进行调整,使其产生脉冲宽度调制(PWM),作为信号源,完成对控制开关的控制时,提升了转矩时产生的高效能,简单来说,它将原本复杂的电动数学和矢量控制进形了有效简化,与此同时还降低了其他控制参数如若变化所造成的影响,当然这种改变也会造成转子在回路时产生时间常数的不同,也会对其性能造成影响。但是不可否认这一想法,无论是从控制的思路来说还是控制方式的角度上说都是具有创造性的,而且这种控制形式较为简单,比较好操作,属高级静动态性能的交流调速模式的范畴[5]。

  1.4、 通用变频器与单片机

  一般来说通用变频器是以400kVA(也就是额定电压560V)以下为主的,而且需要拥有批员化和系统性的变频器,利用变频器中最具代表性的新型元件防干扰频带(IGB),这种元件与其他元件相比较来说,这类元件更具有可维修性、可靠性,而且可操作性也比较高,其中以具备远程遥控存取服务器(RAS)功能为主的元件是最具有代表性的,通过远程遥控存取服务器(RAS)功能可以针对单片机的控制技术进行采集,展现出合理性和科学性,其实之前国内所使用的八位机在现代科技中直至今日仍旧占据着主导地位,具有一定的可靠性,但从整体上分析,功能比较简单的指令,且指令集简短,因此适用于大批量的生产。由于单片机的优势如此强大,所以直接将它应用于智能型仪器的控制上,在比较有难度的工业性控制功能中,单片机也仍就有自己的优势。开发单片机的手段也随着社会的发展而进步,利用C语言技术这一强有力的语言环境进行设计;在集成电路领域中,更是广泛被应用在自动化控制系统中,主要以集成模拟乘法器为主,其次是集成基电路和集成锁相环路,实现完整的自动化[6]。在数控环节中,利用产生的MA818与脉冲宽度调制(PWM)控制信号广泛应用。故此,在现代电力电器自动化快速发展的今天,单片机的研发更应该完善,其中更要以保证PL语言和C语言的严谨性,努力提高传统汇编型语言的可操作范围,借此完善仍需与时俱进的元件技术,提高我国电力电气自动化水平[3]。

  2、 结束语

  中国电力行业日益蓬勃的今天,电力电气自动化元件技术已经成为我国发展的重要所在,通过电力发展的不同的新技术应用,将会造成电子产品的另一次变革,也会给现代企业研发电子产品带来新的技术,不仅可以提升电力系统的性能和效率,还能进一步提高管理者自身的管理水平,进而降低工作人员的任务量,然而从目前的整体水平发展来看,由于诸多影响因素,我国的电力电气自动化元件技术的应用还存在着诸多问题,就现在的问题来看,电力行业需要不断提升智能化操作水平,保证日常供电的稳定性;另外笔者认为,在未来发展的趋势下,中国电力行业应该尽量采用全控型电力电子开关,促进使用高频变化器,并将目前的交流调速理论替代元件使用,只有完成这一步,才能为我国的电力行业创造更加雄厚的基础。

  参考文献

  [1]赖军.电力电气自动化元件技术的运用探析[J].低碳世界,2017(25):58-59.
  [2]周添文.电力电气自动化元件技术的运用分析[J].通讯世界,2018(09):137-138.
  [3]朱翔.电力电气自动化元件技术的运用探析[J].科技创新与应用,2015(15):122.
  [4]卢娜.电力电气自动化元件技术的运用[J].山东工业技术,2017(07):171.
  [5]彭晓峰.电力电气自动化元件技术分析[J].科技风,2015(10):58.
  [6]张炤.试析电力电气自动化元件技术的运用[J].科技视界,2013(35):85.

  

    黄淑霞.电力电气自动化元件技术的运用特征分析[J].科技创新与应用,2019(29):186-187.
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