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【关键词】电力系统 开关电源 不间断电源
一、电力电子技术的发展
1957年美国通用电气公司研制出了第一个晶闸管,标志着电力电子技术的诞生。而1958年以集成电路的诞生为标志的微电子技术带动了一系列高新技术产业的发展,标志着第一次电子技术革命的开始。现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子器件按照能被控制电路信号所控制的程度分为不可控器件、半控型器件和全控型器件。不可控器件主要指电力二极管、该二极管虽不可控,可因为结构简单,使用方便成本低,仍被广泛应用。半控型器件主要指晶闸管,由它所组成的电路灵活成熟、开关损耗小、开关时间短,在电源、通用逆变器、电机控制等电路中应用广泛。但驱动电流大、耐浪涌电流能力差、容易受二次击穿。以电子技术和微电子技术的发展为背景,全控型器件是在八十年代末期和九十年代初期发展起来了,主要有电力晶体管(GTR)、电力场效应晶体管(电力MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)。其特点是集高频、高压和大电流于一身,是大型的功率半导体复合器件,全控型器件的诞生表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
二、现代电力电子的应用领域
(一)电力系统及节能方面
电力电子技术在电力系统领域中的应用着非常广泛和重要,在发电通过改变设备的运行特性为主要目的;而电子技术在高压输电领域的应用,极大的提高了电网运行的稳定性,被称为“硅片引起的第”;在配电领域,则通过电力电子装置来防止电网瞬间停电、瞬间电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,加强供电可靠性,改善供电质量。同时还通过减少无功损耗,提高功率指数,来达到节能的目的。在发达国家有60%以上的电能至少经过一次以上的电力电子变流装置进行处理。通过这种处理可以节约能源和提高用电设备的性能。直流输电在长距离、大容量输电中有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都使用晶闸管变流装置。
(二)交通运输
电子技术在铁路运输、船舶、航天、电动汽车等行业都有广泛的应用,称为新兴产业不可缺少的重要技术。新型环保绿色电动汽车与混合动力电动汽车都正在积极的发展中。汽车是靠汽油引擎的运行发展起来的一种机械,它排出大量的二氧化碳与其他废气,严重污染了环境。而绿色电动汽车的电机用蓄电池为能源,靠电力电子装置来进行电力变换与驱动控制,其蓄电池的充电也是离不开电力电子技术的。显然,未来电动汽车大有可能取代燃油汽车。。而在电气机车中的直流机车就是采用整流装置来供电的,而交流机车则采用变频装置来供电,都离不开电子技术的应用,直流折波器和铁道车辆、磁悬浮列车中的电力电子技术更是关键技术的应用实例。船舶、飞机也需要各种不同要求的电源,所以航海、航空都离不开电力电子技术。
(三)开关电源
首先高速发展的计算机技术在带领人类进入了信息社会的同时,也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化,关键技术是高频化。由于开关电源轻、小、薄的特点,其应用日益广泛。现在开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯袋,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。
(四)不间断电源(UPS)
电子技术带给计算机领域的还有不间断电源技术。所谓不间断电源(UPS)是指计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
三、总结
90年代以后,电子技术朝着大功率化、模块化、变频化和智能化发展。电化学专业、铁道电气车、钢铁工业、电力工业的迅速发展给电力电子器件提供了用武之地。通过电子技术和微电子技术的结合,促成了功率集成电路的诞生,最终促使了大量新结构、新材料器件等电子器件的诞生和发展,给工业、航天等带来了极大的帮助和便利,对节约能源、改造传统产业、发展新型产业作出了巨大的贡献。总而言之,电力电子因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。
参考文献:
[1]周明宝.电力电子技术[M].北京:机制工业出版社,1985.
[2]陈国呈,周勤利.变频技术研究[J].上海大学自动化学院学报,1995(6):23-26.
[3]王正元.面向新世纪的电力电子技术电源技术应用,2001
关键词 电力电子;发展;应用
中图分类号TM1 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)46-0169-02
电子电力技术包括电力电子器件、变流电路和控制电路3部分,是以电力为处理对象并集电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的综合性学科。电力技术是一门涉及发电、输电、配电及电力应用的科学技术,电子技术是一门涉及电子器件和由各种电子电路所组成的电子设备和系统的科学技术,控制技术是指利用外加的设备或装置使机器设备或生产过程的某个工作状态或参数按照预定的规律运行。电力电子器件是电力电子技术的基础,电力电子器件对电能进行控制和转换就是电子电力技术的利用。在21世纪已经成为一种高新技术,影响着人们生活的各种领域,因此对对电子电力技术的研究具有时代意义。
1 电力电子技术的发展
传统电力电子技术是以低频技术处理的,现代电力电子的发展向着高频技术处理发展。其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,在不断的发展中促进了现代电力电子技术的广泛应用。电力电子技术在1947年晶体管诞生开始形成,接着1956的晶闸管的出现标志电力电子技术逐渐形成一门学科开始发展,以功率MOS-FET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现,表明已经进入现代电子电力技术发展时代。
1.1 整流器时代
在60年代到70年代被称为电力电子技术的整流时代。该期间主要是大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用。1948年的晶体管的出现引发了电子工业革命,半导体器件开始应用与通信领域,1957年,晶闸管的诞生扩展了半导体器件功率控制范围,属于第一代电力电子器件。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,当地办硅整流器厂逐渐增多,大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,其中电解、牵引、和直流传动是以直流形式消费。
1.2 逆变器时代
20世纪70年到80年代期间成为逆变器时代,该期间的电力电子技术已经能够实现逆变,但是仅局限在中低频范围内。当时变频调速装置因为能节能大量普及,巨型功率晶体管(GTR)、门极可关断晶闸管(GTO)和大功率逆变用的晶闸管成为当时电力电子器件的主流。它们属于第二代电力电子器件。
1.3 变频器时代
进入80年代,功率MOSFET和绝缘栅极双极晶体管(IGBT)的问世,电力电子技术开始向高频化发展,高压、高频和大电流的功率半导体复合器件为第三代电器元件的大规模集成电路技术迅速发展,他们的性能更进一步得到了完善,具有小、轻和高效节能的特点。
1.4 现代电力时代
20世纪以来,电力电子作为自动化、节材、节能、机电一体化、智能化的基础,正朝着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的现代化方向发展。在1995年,功率MOSFET和GTR在功率半导体器件出现并广泛被人们应用,功率器件和电源单元的模块化,使用方便,缩小整机体积,器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。电子电力技术具有全控化、电路形式弱电化、集成化、高频化和数字化的特点。更能带来节能、节省材料和减少污染的经济效益和生态效益,能控制精度高、避免模拟信号的畸变失真,减小杂散信号的干扰,改善了工作条件。
2 电力电子技术的应用
2.1 工业领域
在工业中,大部分都使用的是交直流电动机。例如数控机床的伺服电机、轧钢机和矿山牵引、大型鼓风机等等都采用电子交直流技术。在大量的冶金工业中的高频和中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源也大量的采用电力电子技术。在水里电厂蓄能机组中,大型机组工作状态的调速好改变也采用现代电力电子技术的变流装置,当负荷降低时,将下游的水抽到水库,储存能量,以调节电力系统的供电量。
2.2 交通运输
交通业的发展也离不开电子电力技术,电气机车中的交流机车和直流机车分别采用变频装置和整流装置,车辆中的各种辅助电源都离不开电力电子技术。特别是飞机、船舶需要更多不同种类的电源,他们的运输就更需要电力电子技术的支持。电梯也开始使用交流变频调速,铁道车辆运用了直流斩波器,火车将由PWM逆变交流牵引系统取代原来的直流系统。磁悬浮列车也是同样采用电机传动,超导磁浮铁道系统为各先进国家关注的热点。一旦成功,将使火车时速高达500km。这将大大提高运力,缓解交通运输对国民经济发展的制约。地铁、轻轨车及机车牵引,已是电力电子技术的应用领域。
2.3 传统产业
通过电力电子技术对电能的处理,使电能的使用达到合理、高效和节约,实现了电能使用最佳化。在一定程度上将信息处理与功率处理合一,使微电子技术与电力电子技术一体化,据预测,以后绝大部分电源都要经过电力电子技术处理后使用,为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件。在现代电力电子技术的支撑下,改善了劳动的恶劣环境,把工人带入到现代化的智能工作室,使得传统产业的劳动力强度有所降低,工作效率提高,进而改造了传统产业。特别当应用于化石燃料电站和核电站中的时候,电力电子技术的能良好的控制其存在的安全隐患与环境污染。
2.4 家用电器
现代化电力电子技术以全控型新器件及各种PWM电路为代表,广泛应用于交流调速系统,交流电气牵引及家用电器等领域。人们开始享受到了电力电子技术带来的恩惠。电视机、电冰箱、微波炉、电子计算机、洗衣机、电热水器等都是应用电力电子技术发展而来的。例如高频荧光灯比白炽灯效率高2倍~3倍,变频空调器的使用就能节约30%的电能。电力电子技术使得家用电器日益向智能化发展,使人们享受科学技术带来的美好享受。
3 结论
电力电子技术是智力、信息、知识密集型技术,其耗能低,污染少,展望电子电力技术的前景,电子电力技术将会跟随时代的脚步不断的创新,更高更好的新技术必将开拓更广的领域,其良好的运用将很好的促进我国的现代化建设。
参考文献
(北京中唐科华电力设备有限公司河北分公司 河北 邯郸 056003)
【摘要】电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。
关键词 电力电子技术;发展
现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展?
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
2.现代电力电子的应用领域?
2.1计算机高效率绿色电源。?
(1)高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。?
(2)计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星”计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。?
2.2通信用高频开关电源。?
(1)通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50~100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。?
(2)因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。?
2.3直流-直流(DC/DC)变换器。?
(1)DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。?
(2)通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。?
2.4不间断电源(UPS)。?
(1)不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。?
(2)现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。?
(3)目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。?
2.5变频器电源。?
(1)变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。?
(2)国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。?
2.6高频逆变式整流焊机电源。?
(1)高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。?
(2)逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。?
(3)由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。?
(4)国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29Kg。?
2.7大功率开关型高压直流电源。?
(1)大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100KW。?
(2)自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。?
(3)国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。?
2.8电力有源滤波器。?
(1)传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。?
(2)电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。?
2.9分布式开关电源供电系统。?
(1)分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。?
(2)八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展,各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加,应用领域不断扩大。?
(3)分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势?
在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。?
3.1高频化。
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。?
3.2模块化。?
(1)模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。?
(2)由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。?
3.3数字化。
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。?
3.4绿色化。?
(1)电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。?
(2)现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下,由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性,使器件性能对开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,从而可大大的提高工作频率,提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源。
4.总而言之?
【关键词】企业信息集成;信息数据;电子文档
在企业信息集成系统中,永平铜矿档案馆使用清华企业档案管理系统软件,根据永平铜矿档案馆的实际情况,设置了:档案查询子系统、服务器设置工具、光盘制作子系统、借阅管理子系统、权限设置子系统、收集整编子系统、数据录入子系统、数据维护子系统、数据转换子系统、统计报表子系统、系统设置子系统、销毁管理子系统。我们档案工作者将发现企业档案发生了巨大变化。
档案载体的转变。
首先是企业档案载体的转变。在企业实现计算机全程管理后,适时实现了信息数据的远近传递交换和处理。在企业各项管理活动中,电子文件以其快捷的办文进度和传递速度逐步取代了纸质文件。电子图纸也以手工制作所无可比拟的优势大量出现。通过计算机辅助设计使产品图纸的设计、存储、查询和修改变得快捷又方便。例如生产或开发一项较大项目的产品就需产生上万份的图纸,而其中许多又要承袭老产品的大部分成果,因此电子图纸显示了其比纸质图纸更旺盛的生命力,保存电子图纸要比保存底图方便、省时、省力并且有意义得多。
其次是企业档案的分类变化。原有的企业关于文书档案、科技档案、产品档案、基建档案、会计档案、人事档案等传统分类方案将被打破,取而代之以企业信息集成系统中各个管理模块、流程的设置。一份完整的档案信息分散在几个管理系统中,计算机依照规定指令根据工作目标随时设立和调整类目。各企业档案信息的分类不尽相同,但可以肯定的是计算机管理过程中企业的档案分类更能贴近企业的生产、经营、管理等各方面状况,分类也将更详细、更科学、更规范。此外,在企业档案接收和保管上也有所改变。以往的企业档案工作者以参加科研产品鉴定、重要设备开箱及重要建设项目、技术改造竣工验收作为对其企业档案的监督、指导和接收就显得有些滞后了。
随着办公自动化的普及,如果不对随时大量产生的电子文件加以管理,势必带来以下风险:
(1)导致系统瘫痪或导致任何人均可无控制地存取信息而使系统变得不安全。
(2)大规模的、无系统的、随时可能产生的违法破坏的风险增加。
(3)使有价值的公文与档案丢失。
(4)安全措施遭到破坏的风险增加。
(5)造成文件被非法变更与删除,从而使数据丢失。
(6)给社会带来麻烦。
(7)造成不必要的延迟与公务处理故障。
(8)造成不必要的在量人力、物力、财力的浪费。
在传统档案管理理论指导下,人们只能将电子文件再转换为纸质文件,然后按纸质文件管理方式加以整理、归档和保存。目前的这种电子文件管理方法不但没有减少管理人员的工作量,反而增加了负担,在某种程度上,还制约了加快档案现代化管理的步伐。
被转化为纸质文件后的电子文件被人们存入光盘中,放入档案柜内加以保存,而很少再去利用,由此造成数据丢失与资源浪费。有人甚至将这类电子文件当成书写数据库的工具,依工作需要随时对原数据加以修改、补充,致使原文件被弄得面目全非。例如,人事部门每年的职工基本情况数据统计都在上一年度的文件上修改,这既是因为单机容量有限,也因为图个工作方便。再有,机要打字员因打印文件数量太多,不再统统存盘,或保存一段时间后便以删除。既然档案部门未规定电子文件归档,这样做也无不妥,反正已有一份纸质文件归档了。由此,造成大量电子文件损毁。
由此可见,对电子文件的产生不加管理或以传统文件管理方式来对电子文件进行管理会带来许多不良后果,如使文件无法充分地满足本部门责任要求与其他部门要求;产生的文件被破坏或当需要它们时找不到;当文件有多个版本存在时,无法对真实可靠的版本进行识别与检索;产生的数据无法资源共享等。
以纸质为主体的传统档案的管理方法与技术,是经过长期实践、不断丰富才成为一门科学的。但电子文件与传统文件各有其特点,在许多地方是完全不同的,因而在管理方法上如果照搬纸质文件管理方法,就会造成电子文件的文件价值、利用价值的损失。
传统档案可以不管文件的形成、承办过程的具体情况,只要对具有长期保存价值的文件,在它完成文件阶段使命后,对其进行收集、整理、归档、保管就行。但电子文件的归档,档案人员必须在文件的设计与形成阶段就要进行指导,承办过程中档案人员要参与对其管理并进行监督,否则将无收集、整理、归档可言。
在电子环境中,如果档案人员不积极介入文件的形成和保管过程,文件很可能不存在或至少不可能被鉴定、保存、编目或者提供利用。这就是说企业档案人员如果不进入到企业信息集成系统中去,则很难掌握到企业信息的核心部分甚至接收不到档案。的确,无时无刻不在产生的电子文件、电子图纸使企业档案工作者再也无法坐等档案的最后形成与归档了。他们必须在产生电子文件的源头就行使档案的监督指导职能。参照国家有关文件制定出本企业的《电子文件管理办法》,提请企业信息集成系统的编制人员在其系统的设计和运行过程中加入电子档案文件的鉴定、归档、保存、利用等档案管理内容。例如在计算机辅助设计过程中,要求计算机详细记录设计、加工过程中的原始资料及相应的更改信息,要在不同的版本上注明当前的有效资料,以确保最终归档使用的是正确版本的图形或图纸。
企业档案工作者必须在专业人员的指导下,学会运用专门的档案信息接收管理平台,要懂得如何控制和维护档案信息资源的有效性、可靠性和实时性,掌握电子档案信息的收集、管理。
此时企业档案的保管也不再只以卷盒和柜架为装具,更多的经过档案人员鉴定归档的企业档案信息将存入“虚拟库房”。
【关键词】电子诊断 汽车维修 技术应用
技术的发展与变革为人们物质生活带来了日新月异的变化,其中,尤为重要的技术发明要数人类科技进步研究成果――汽车。作为人类因需研发的代步工具,这一技术精华的诞生及发展不但丰盈了人们的物质生活,同时确保了人类于物理地域间的移动机动性,实现了物理地域的有效联通。然而,正如世间万物皆因客观因素而有所损耗一般,汽车做为存在于世的物质资源,其在使用过程中也难免产生损耗。做为重要的代步工具,汽车损耗与道路安全之间存在着不可分割的关联性,因此,汽车维护与诊断技术,做为确保汽车使用性与道路安全性的手段,其技术的科学性与先进性不容忽视。
1 现代汽车维修与诊断技术特点
1.1 设备检测技术日趋完善
汽车技术是人类智慧与科技的结晶,其充分展现了人类在应对自然苦难与自身缺陷上展现出的惊人创造力与想象力,有效保障了人类生活与跨地域交流的可能性。与此同时,面对汽车应用中的损耗与故障问题,人类也发挥出不向客观条件低头的士气与决心,虽然无法真正减免或抵消客观因素造成的机械损耗,然而人类却经由精进自身的维护与诊断技术来确保代步工具的安全性与稳定性。在电子信息技术高速发展的今天,科学化诊断以与电子诊断无法分割,比起人工作业中因主观性产生的客观影响因素,电子诊断更专业、更客观、更科学且更精准,不但保障汽车故障的有效排除,同时能优化汽车的各项功能,从而实现汽车维修的价值。由此可见,随着科技不断发展,电子技术渗透于多个领域之中,现代汽车维修技术不断完善,有效提升了电子维修与诊断技术的科学性与专业性。
1.2 汽车修理水平逐渐提升
汽车检测技术的日趋完善,不但确保了汽车故障诊断的科学,同时推动了汽车修理整体水平的提升。该水平的提升不仅局限于汽车修理及检测技术本身,同时也督促了汽车修理人员技术的不断完善。即使拥有再良好的检测技术与再科学的诊断手段,操作手段与实施修理的终究是维修人员,先进的科技没有良好的维修技术,将无法支撑修理水平的整体提升。因此,在先进的诊断与维修手段面前,维修人员的维修技术也将得以有效的提升与完善,从而实现配合先进科技手段,促进汽车修理水平的整体提升。正是立足于电子诊断技术与科学维修手段之上,汽车修理水平正随着人们的需求与技术人才修理技术的提升而日趋完善,从而为保障道路安全与汽车服务力提升做出应有贡献。
2 传统汽车诊断技术的弊端
所谓传统汽车诊断技术主要是由汽车诞生之初,为确保汽车故障可以得到排除与修理而诞生的诊断技术,该技术的操作群体为汽车检修人员,所采取的检测手法是经由长时间修车所总结出的经验来进行直观诊断。这种诊断技术不但要求修理人员拥有过硬的修理技术,同时要拥有丰富的修理经验,只有长时间从事汽车修理行业,才能对汽车故障进行准确的分析与判断,从而保证检测修理科学精准。传统的汽车诊断技术在不拆解汽车的情况下,借由修理人员丰富的经验与国营的技术,只能通过听觉、视觉、嗅觉与触觉来进行判断。其中听觉是判断汽车部件发动时是否有杂音,通过杂音方位、大小、声响情况来诊断汽车目前故障原因;相对的,视觉则是通过可视范围内的零部件磨损情况进行评估与判别,来分析当前汽车故障情况;嗅觉要通过气味来分辨汽车发动过程中,汽油燃烧伴随的异味,辨别异味中可能产生的问题来推断故障情况;触觉则要借由亲手触摸故障部件,感受其光泽度与磨损情况,再分析其产生故障原因或者预判其故障风险等级,从而进行维修与零件更换。
以上人工检测方法对检测人员的技术熟练要求是十分苛刻,然而即使拥有再丰富的经验,再熟练的技巧,检测人员的人工检测都将存在不可忽视的弊端。虽然经验可能提升检测人员检测故障的精准性,但不可否认的是,经验往往也会误导检测人员,从而令其忽视表面问题下的潜在隐患,如不能更好的挖掘与检测出这类隐患,汽车这一便捷的代步工具将成为威胁使用者人身安全的定时炸弹,随时可能夺走人们鲜活的生命。因此,传统汽车诊断技术在其科学性上存在一定隐患,不能保障准确规避客观风险,确保汽车使用寿命与服务价值体现。
3 电子诊断技术在汽车维修诊断的必要性
3.1 确定汽车基本情况
电子诊断技术应用到汽车维修之中,在一定程度上规避人工诊断可能导致的主观错误,更客观更精准的剖析与总结汽车潜在问题,可以更有效的保障汽车的安全性与服务性。在汽车维修行业内,日常保养是汽车维修的重要工作之一,然而更多的维修项目则是在事后维修。汽车驾驶人员在日常生活中,如果汽车并未出现故障,日常保养的认知并不充分,直到汽车产生问题,才会进入维修环节,因此汽车维修机构进行事后维修的几率相对较大。然而,事后维修对于汽车本身及汽车驾驶人员而言,都无疑存在着潜在风险,并增加道路安全隐患。因此,寻求一种全新技术可将隐患降至最低,从而有效保障汽车安全性,是当前汽车发展中重要的研究课题。电子检测技术的应用,无疑为当前汽车修理与检测行业打开了全新的大门,其在汽车行驶过程中,通过对汽车各项部件磨损情况进行检测与勘查,在适当时机提出相应预警,不但防患危险于未然,同时也能更精准且专业的保障修理人员更快速准确的发现故障点,及时有效的更换故障零件,保证汽车的使用性与服务性。
3.2 实现维修效率提升
准确定位,精准修理,无需修理人员判断定位,将可大大提升汽车修理的速度。传统汽车修理不但浪费时间,还浪费人力,同时也不能保证故障的有效排除,在一定程度上不便于车辆的保养与使用维护。然而,电子诊断技术应用于汽车状态监控与汽车故障检测之中,不但能有效分辨故障情况,同时能更好的分析出故障原因,故障产生位置,车辆潜在隐患。这在一定程度上保证了车主能及时有效发现目前汽车潜在风险,并能有效协助车辆维修人员尽早排除故障,从而大大降低风险发生概率。另外,电子检测技术的应用还能敦促车辆使用者注重车辆保养与车辆维护,大大提升了车辆使用寿命,从而保证了车辆的服役年限与科学使用。
4 电子诊断技术在现代汽车维修中的实际应用
4.1 内燃机异响的精准分析
目前,在汽车故障中内燃机异响较为普遍,作为汽车的心脏,内燃机的故障将影响汽车的实用效果,并对道路交通顺畅与安全构成威胁。根据当前车辆修理总结经验来看,内燃机异响主要分为几部分,具体来说其包括由气门本身结构磨损或机油压力过低等多种原因形成的气门响;由于活塞问题导致的敲缸响;由于轴承间隙增大引起的曲轴主轴承响;以及由于连杆衬套转掉,引起的拉缸现象。这类现象如果不通过蔡姐内燃机,将无法简单通过声线进行判断故障原因,很容易导致修理人员修理方向错误,不但浪费时间,同时也不易故障排除。然而,借助电子诊断技术,将可更准确、更清晰的明了产生异响的主要原因,并借由电子诊断反映出的原因进行有针对性的修理维护,才能更准确、更科学的排除汽车潜在故障,保证汽车行驶安全。
4.2 汽油发动机情况检测
汽油发动机是汽车的动力来源,因此其内部的安全稳定对汽车而言至关重要。传统的汽油发动机情况检测,主要依靠嗅觉判断,来分辨其是否产生故障与故障原因。然而,这种方法并不能百分百保证故障被排除,而且需要经验相当丰富的修理人员才能准确的给出判断。不过,运用电子诊断技术将可以大大减小误诊现象产生,电子诊断技术借由分析汽油发动机内部的综合情况,借由与电子打火系统共同工作,来时刻监控打火系统是否存在异常,并经由显示仪器真实的显示在示波器上,从而更有效、更及时的向车主及检修人员示意电子打火器情况,有利于在电子打火器产生故障时及时判断故障位置,有助于检修人员及时检修,有效排斥汽车潜在问题。
4.3 抽样检测的科学化处理
虽然经由人手触感可以很清楚的感知汽车零部件的磨损,然而,其磨损情况,对汽车内部构造产生的影响却不能清晰直观的进行分辨。汽车的整体构成借由金属部件组成,其部件与部件之间,在汽车运行中难免因摩擦而产生金属碎屑,碎屑不能有效排除,将根据汽车内部构造而融入液化油或油之中。碎屑的融入促使油与液化油中摩擦粒子增加,从而进一步促进零部件的磨损程度,久而久之,将严重威胁零部件的使用寿命。这是汽车行驶中不可避免的客观威胁,也是汽车之所以需要保养的原因。传统的汽车诊断技术无法有效分析汽车液化油或油中的金属粒子情况,自然无法针对其对零部件磨损情况进行有效预估。然而,电子诊断技术通过科技手段与电子信息技术,可根据液化油与油中粒子成分情况进行科学分析,从而预判当前金属粒子对汽车零部件的损害程度,以便更有效、更科学的保养与修理汽车零部件。
5 电子检测技术于现代汽车维修中的发展趋势
5.1 品牌化改建逐渐增强
电子检测技术的诞生之初,是借由电子科技技术完善人工检测不足,实现汽车维修手段与检测手段的完善。然而,随着电子检测技术逐渐成为现代汽车维修中不可或缺的应用手段,其本身也正逐渐由一般的检测技术逐渐向品牌化转变。众所周知,品牌化转变将促进技术或产品的成熟,实现品牌化改建将促使电子检测技术向更加专业与科学的道路发展。与此同时,车辆的激增,人们物质生活逐渐完善,其针对车辆的安全意识与安全认知也急待提升,以往人们不注重车辆保养与车辆维护的根本原因在于,汽车安全维护意识的不充足,这不但说明了人们安全意识的薄弱,同时也间接说明汽车维护体系没有形成良好的品牌意识,从而无法为人们更好的形成汽车养护认知提供良好的客观基础。借由电子检测技术的落实与完善,可有效促进整体汽车维修技术的品牌化转变,从而形成良好的汽车保养认知,实现汽车使用的科学化,保障汽车更好的服务于人类生活。
5.2 汽车维修理念跨越性变革
电子诊断技术应用于汽车维修体系中将促进汽车维修理念的变革性跨越,随着人类社会的不断进步与发展,各项观念随着科学技术的进步与完善而逐渐转化,传统的落后技术被时间与需求淘汰,全新的理念与技术随需求与认知诞生。在科技逐渐渗透全球的现如今,电子诊断技术作为电子技术向汽车维修业渗透的重要手段,将有效引导汽车维修理念的革新与发展。汽车维修理念的跨越性变革,将为维修业更好的引入与弘扬电子技术打下良好的基础,从而促进维修业界整体的技术革新。由此可见,电子诊断技术作为电子技术手段的敲门砖,正逐渐引导汽车维修技术向更先进、更科学、更高效、更省时的方向发展。
5.3 汽车维修专业技术人才技术提升
电子诊断技术虽然可以保证现代化汽车维修检测技术更加直白与高效,然而,现代化汽车维修技术需要的仍然是更富有专业性的人才与更新颖的维修理念。无论电子技术如何渗透与作用与汽车维修技术之中,操作技术,使用技术,完善技术的终究是人。因此,为配合电子诊断技术的技术革新与技术发展,现代化汽车维修人才应确保自身的技术水平贴合维修技术要求,以便其更好的利用维修技术,融合先进的电子诊断技术,更高效、更科学的进行汽车维修工作。
由此可见,电子诊断技术作为当代高新科技,在汽车维修技术中占有举足轻重的地位,其不但可有效促进汽车维修体系的品牌化,同时将促进维修技术理念的革新,并有效保障汽车维修人才的技术水平,最终实现汽车维修保障汽车使用安全,实现汽车服务人类日常生活。
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