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【关键词】电气工程;自动化;对策
前言
从2001年我国加入世界贸易组织,大量先进的国际高科技产品冲击我国传统产品,这样也加速我国高科技产品及高科技技术的产生及发展,电气工程自动化就是在这种环境下产生及发展的。虽然我国的电气工程自动化技术取得了一定的成就,但是与国际电气工程自动化相比还存在很大的差距和不足,这就要求我国电气工程在日后发展空间中,根据我国社会发展现阶段的需求得到发展进步。
1、我国现阶段电气工程自动化的不足
1.1电气工程自动化人才短缺
在电气工程自动化开发和应用过程中,对于该方面的人才需求量是非常大的。我国高校专门设置了电气工程自动化专业,但是学生在学校学的是基本的理论知识,跟在工作中的实际操作存在严重的不衔接,这样导致了专业人员不能及时的投入到企业,不能满足人才需求。同时在电气工程自动化的实施中对人们的技术有很高的要求,因此这样就导致了我国这方面的人才现在依然匮乏。
1.2电气工程自动化技术水平低
众所周知,我国是世界上人口最大的国家,为了更好地生活,人们会根据自身的特点进行就业,受教育程度的不同导致人们技术水平普遍偏低,这种情况下电气工程自动化技术的自动化水平很低,从而致使电力工程自动化技术得不到充分的利用。成为制约我国电气工程自动化发展的重要方面。
1.3电气工程自动化中的安全隐患
在各行各业中,安全性都是重中之重。在电气工程自动化中,是否安全关系整个操作及运行系统正常使用。在我国IT行业中,IT技术人员会根据企业需求将好几个系统关联起来,必然会涉及到电气工程自动化技术,如果电气工程自动化技术出现安全问题,使整个运行系统出现问题,从而给运行方和使用方导致严重的经济损失。
1.4电气工程自动化的集成度差
在企业中,电气工程自动化会将好几个方面系统或是器械集合在一个系统上操作运行,通过这种技术来提高生产效率。但是在我国实际操作中,虽然会将电气工程自动化技术应用,受其他因素的影响,集成化运行过程中出现运作不协调等问题。使集成化应用水平相当低。受这一因素的影响,我国的电力工程自动化技术发展受到限制,不能更好的应用在实践中。
2、加强电气工程自动化的对策
现在我国经济与国际经济发展的关系越来越密切,那么高科技发展已成为重中之重,电气工程自动化技术水平提高迫在眉睫。
2.1充分利用现代先进技术,促使电气工程自动化技术的提高。
在经济发展中,电气工程与其他很多先进技术密切联系,根据电气工程自动化技术发展的需求,将其他先进的技术中的相关方面融合在一起,更好的使电气工程自动化技术得到提升,这就需要在一下几个方面得到提高:首先,现在社会发展离不开计算机网络技术,同样,电气工程自动化要发展,就必须要具有先进的计算机技术和网络支撑,这就需要提高我国计算机技术水平,加强计算机网络水平,从而使电气工程自动化水平得到提升。其次,对电气工程自动化技术延伸技术的发展,由于电气工程自动化技术的发展,势必会带动其他高科技技术的发展,使高科技技术之间可以相互促进,这样可以更好的带动电气工程自动化的发展。最后,任何技术的发展都离不开物质基础的支持,这就需要研究出新的产品,这样在电气工程自动化技术应用过程中,可以使自动化技术得到更好的应用,从而整体提高生产效率,促进社会进步。
2.2电气工程自动化的提高,还需解决安全问题。
电气工程自动化安全问题是电气工程自动化的发展关键。电气工程自动化技术就想我们平时使用的电脑系统,再好的系统都会经常遭遇其他病毒或黑客的攻击,这样就要求我们研究相应的安全保护软件,这样可以更好的保护电脑。由此可见,安全性的重要性,这就需要针对电气工程自动化的需求,制定实施相应的保护措施,确保电气工程自动化的安全性。在国外电气工程自动化水平已经很高,我们可以根据我国的现阶段需要,吸收国外的先进技术,同时也规避国外技术在实施中失败经验。
2.3解决自动化人才短缺,是提高电气工程自动化的根本。
无论在哪个国家,人才都是根本,因此我国应该根据我国的需求,培养人才。技术工作人员的水平和能力对于电气工程自动化水平的提升非常重要,对此,我国人才培养根据不同行业的需求,有针对性的培养专业人才,老师在教学过程中,做到理论与实践结合,让学生可以充分了解这门技术,同时学校可以利用课余时间,让学生去相应的企业进行实践,可以更快的掌握这一方面的技能,在社会实践中更好的融入,实现专业人才的培养。我国的技术人员也应该也其他国家技术人员交流,全面提高自动化水平。还有一个重要的方面,就是近些年我国很多人选择出国留学,国家应该提出好的方案,让在国外的人才回国,来缓解我国的人才短缺的压力。实现真正提高电气工程自动化人才能力的提升,实现电气工程自动化的高效应用。
2.4在电气工程自动化中我国还需提高技术集成化水平。
在电气工程自动化应用中,对于电气工程集成化水平越来越高,根据各个部分需求进行研究,将各个部分在实现自动化存在的不足,根据实际需求进行解决,将各个部门在集成过程中更好地融合,从而电气工程自动化技术应用过程中,能更好的实现整体工程更好的运作,从而提高生产效率。
结语
电气工程自动化技术在我国各行各业的使用非常广泛,同时自动化技术的缺陷受到国外先进技术的冲击,激烈的竞争,促进我国自动化技术的发展。而电气工程自动化要发展,就必须要尽快解决现在面临的不足,这就需要技术人员根据其的不足,根据现阶段的需求制定出相应的技术方案,使电气工程自动化全面实现。
参考文献
[1]张伟.电气工程及其自动化存在的问题及对策[J].科技风,2015(03):168
关键词:国外电梯;电梯传动;自动控制
中图分类号:TU976.3 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-01
一、研究背景
与国内电梯相比,国外电梯的发展明显更先进。国外电梯技术大致包括美国技术、欧洲技术、亚洲技术,其中美国电梯技术是一种基于OTIS的电梯技术;欧洲电梯技术是全球应用范围最广的电梯技术,其使用寿命达到25年;亚洲电梯技术是一种以日本为核心的电梯技术。针对国外电梯的电气传动与自动控制技术,其发展特点具体包括:晶闸供电的直流可逆传动系统的应用越来越完善;交流鼠笼电动机传动的应用越来越广泛;大规模集成电路与微型计算机的应用越来越普遍;电气设备的设计对电能的节约越来越关注。本文简要分析2.5m/s以上高速电梯的电气传动与自动控制。
二、2.5m/s以上高速电梯的电梯传动与自动控制
目前2.5m/s以上高速电梯大多采用直流电动机传动,但直流发电机的励磁控制已经采用晶闸管控制,其中20世纪40~50年代主要采用磁放大器或电机扩大机等控制。
(一)目前日本东京Sunshuine60大楼安装有全球最高速的10m/s直流高速梯(三菱电机公司制造),其主要采用晶闸管控制直流发电机励磁供电的直流发电机传动系统(见图1)。日本电梯的舒适性世界闻名,而该10m/s直流高速梯的安装更是体现出日本电梯较高的停层精度与较好的舒适性。电梯减速制动过程,速度给定讯号作为电梯行程持续变化的函数,是一种理想速度的给定曲线,其根本不受电网电压、负载大小、环境温度等因素的影响。平层区域内,电梯能够沿着由计算机仿真而来的最佳平层给定曲线平滑运行,即PLC精确停层控制线路。
如图2所示,图1内直流电动发电机组已被图2内A、B两组晶闸管所取代,因此移相控制可使两组晶闸管始终保持逆变或整流状态,此状态与图1内直流发电机G保持电动机护坡发电机状态类似。
(三)2.5m/s以上高速电梯开始采用交流鼠笼电动机变频调速系统,例如三菱电机公司首次开发出VVVF,以此实现对高速电梯电气传动与控制系统的控制,其中变频部分属交直交电压型变频器;逆变器主要由大功率晶体管组成,即由PWM脉宽调制控制方式实现可变电频率与可变电压输出的交流电供给鼠笼电动机,此外整流器主要由晶闸管组成,即由PAM脉幅调制控制方式实现可调直流电压的输出。逆变器与整流器主要由16位微处理器8086实现控制,其中逆变器的PWM控制主要把接近正弦波的定子电流提供给电动机,由此实现电动机脉动力矩的减少。由VVVF控制的电梯一方面能够实现电梯速度的加减、启制动平滑及速度变化率的控制,另一方面能够实现电梯启动过程电能消耗的降低。除此以外,图2所示晶闸管供电的电源功率因数基本随电梯速度的降低而减小,此时VVVF控制方式能够有效控制功率因素的下降幅度。与晶闸管供电相比,VVVF控制方式可使功率因素上升20%,此外若一次电流减小,那么电源设备容量亦可降低约20%。由此可见,VVVF控制方式具有电源设备容量低、节约电能、机房负荷轻等优越性,同时电子器件价格的下降与性能的提高亦可为VVVF控制装置创造广阔的应用前景。
三、电梯电气传动与自动控制方面微型计算机与微处理器的应用
目前电梯电气传动与自动控制方面微型计算机与微处理器的应用已经相当广泛,其中微型计算机与微处理器主要实现电梯的功能控制、程序控制、电梯电气传动的实时控制及电梯群的调度与管理。除此以外,微型计算机与微处理器亦被用来进行电梯故障的检测与诊断等。综上所述,电梯电气传动与自动控制方面微型计算机的应用一方面对电梯运行速度曲线起着优化作用,以此使电梯具有更高的停层精度与更好的舒适感,进而实现电动机电能消耗的降低,另一方面继电器使用量的减少使电能的消耗大幅度降低(约降低20%),同时对减少电梯故障、减轻装置重量、缩小装置体积、提高系统可靠性意义重大。
四、结束语
综上所述,本文主要围绕2.5m/s高速电梯电气传动与自动控制展开论述,同时对该领域微型计算机与微处理器的应用做了简要介绍。总体而言,由国外电梯电气传动与自动控制情况可知,电梯必定朝向自动控制微机化、电气传动交流化方向发展,即交流传动势必逐渐代替直流传动而上升至主导地位;微型计算机必定逐步代替多数硬逻辑电子电路及继电器。
参考文献:
[1]宋慧欣.自动化助力电梯技术发展――访上海三菱电梯有限公司技术中心电气科科长朱武标[J].自动化博览,2010,27(4).
[2]陆晓春,祝瑞同,李文斌.自动化电梯控制柜检测装置的设计[J].自动化应用,2013(3).
智能电表开题报告 毕业设计开题报告
学生姓名: 周英展 学 号: 11L0851100 专 业:电气工程及其自动化
指导教师:安国庆(讲师)
年 月 日
题 目: 高校公寓专用智能电表的设计
1.本课题的意义
针对学校学生公寓的用电安全、节约能源、防止用电事故的发生,本课题主
要研究一种智能电表,此智能电表应具有除能高精度计量电能之外,还可自动识
别、限制大功率电器,宿舍无人则切断供电,杜绝大功率用电、无人用电的隐患,如恶性负载控制:当用户使用电暖器、热得快、电炉子等恶性负载时,系统自动识别并断电,当恶性负载取出后,系统自动恢复供电。时段控制:可每天设
置多个时段(最多8个时段),系统自动实现定时断电、送电功能。过流保护功能:当某户的用电功率超出系统设定值时,自动断电,保护及用电器。还有预付费功能:先购电,后用电,无费自动断电,当用户剩余电量为设定值时,自动断
供电,直至重新付费后自动恢复供电;断电报警:当用户的剩余电量达到系统设定值时,该户自动断电,以提醒用户及时购电。退费管理:学生毕业时,系统操
作员可以打印出所有用电退费明细表,撤户退费。
公寓是学生生活学习的地方,安全是首要的!学生在用电的时候,难免有违
规之处,仅靠宣传和学生的自觉性是完全不够的,极易产生用电事故。高校发生的用电事故,不仅给校方带来麻烦,更是给学生造成伤害。引进智能电表后,因使用电器而引起的火灾和伤害不会再发生。该系统对超负荷用电、漏电、短路、
违章用电等情况,能自动、准确 、快速识别,并能及时启动电路保护功能,用
现代智能手段彻底杜绝了重大安全隐患。此外电能表在电能管理用仪器仪表中占
有很大比例,其性能直接影响着电能管理的效率和科学文化水平。智能电表具有
实现预付费管理方式,学生买多少电就用多少,学生毕业时剩余电量可退费,科
学合理,同时也养成学生节约用电的习惯。在世界资源匮乏的今天,智能电表的
使用对电能的节约与有效利用均具有十分重要的意义。现在学生公寓后勤管理己
趋于社会化,原来的管理模式需要很大的人力支持,引进公寓式安全用电智能管
理系统,将大大减少后勤管理工作量,为学校节约了人力财力。
2.文献综述
最早的电能表(也称电表)是1881年根据电解原理制成的,尽管这种电能表每只重达几十公斤,十分笨重,又无精度的保证,但是,当时仍然被作为科技界
的一项重大发明受到人们的重视和赞扬,并很快地在工程上采用了它。
随着科学技术的发展,1888年,交流电的发现和应用,又向电能表的发展
提出了新的要求。经过科学家的努力,感应式电能表诞生了。由于感应式电能表具有结构简单、操作安全、价廉、耐用、又便于维修和批量生产等一系列优点,所以发展很快。但是它也存在的许多缺点,如:准确度低、适用频率窄、功能单
一等等。 2009年,英国政府首次将研究生产的第一批具有网络通信功能的电表应用
到家庭用电上后,中国国家电网随即在国内提出智能电表的概念。随着微电
子高新技术和电子工业的高速发展以及用电负荷特性的不同, 对电能计量精度
提出了新的要求,智能电表越来越显示出其优越性。由于机械感 应式电能表的
驱动线圈的低频窄带电磁特性, 即对于基波外的各次谐波功率信号 难以转换成
等比例的驱动力矩,因而造成感应式电能表对非线性负荷、冲击负荷 的计量误
差较大问题。机械感应式电能表的精度低、非线性负荷计量误差大和难 以实现
各种功能的诸多缺点,造成感应式电能表发展停滞不前。随着电表拥有着容易实
现多功能、高精度、便于自动抄表及具有先进通讯接口等诸多功能扩展需要,促
使各种新型的智能电表迅速发展。国家电网公司下属26个网省公司,在2009
年下半年的时候,集中制定了统一的技术标准,这时正好处在国家电网公司要建
成智能电网的大环境下,因此把今后所要采购的电能表统一称为智能电表,当时
最主要的还是要解决阶梯电价和远程抄表的问题,当然还有一些功能要等到以后
拓展。中国智能电网进入全面建设阶段,对智能电表产生了巨大的市场需求。截
至2011年底,全国共约有41199万户家庭。预计到2017年全国共约有45199
万户家庭,如每户都需安装智能电表,到2017年全国累计需安装5.11亿只智能
电表,其中更换需求为0.59亿只。2011年,国家电网公司经营区域大约有3.4
亿户家庭。如全覆盖,国家电网公司至2017年需累计招标4.2亿只智能电表。
其中,城市家庭需安装1.89亿只智能电表,农村家庭需安装2.31亿只智能电表。
截至2012年底,国家电网公司已累计招标智能电表1.84亿只。预计到2013年
与智能电网配套使用的智能电能表安装数量将达到7.6亿只,到2020年智能电
网将覆盖全世界80%的人口。大规模的全球性智能电网建设将带来智能电能表更
广阔的市场需求,也为中国智能电能表生产企业出口产品创造了良好的市场条
件。有专家预计,未来几年智能电表的强劲增长态势还将延续,而中国智能电表
出口量也将持续上升。中国智能电表在东南亚和中东等地出口表现最为突出,南
美也将成为出口新的增长地区。
综上所述,电表的发展体现了科技的发展,也体现了社会的需求。我国的
智能电表安装正在快速发展,设计一种智能电表应用到高校公寓,实现电能的高
效使用,学生的安全用电,学校方便管理的需求,是非常有必要的。
.参考文献:1.何立民.《单片机应用选编》北京航天航空大学出版社1993-10-1
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3.郭永坤.努力发展和应用国产电能仪器仪表.电测与仪表.1988(1)
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