輸電技術(shù)論文范文

時(shí)間:2023-04-06 20:43:01

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輸電技術(shù)論文

篇1

1.1氧氣:中性介質(zhì)中金屬腐蝕主要為氧的去極化過(guò)程。

沒(méi)有氧氣,金屬的大氣腐蝕不會(huì)發(fā)生。有資料證明,鍍鋅的鐵釘泡在脫氧的海水中幾十年仍保持光澤。金屬表面上吸附的水膜相當(dāng)薄,大氣中的氧易溶于其中并擴(kuò)散到金屬表面陰極區(qū),使氧的進(jìn)極化過(guò)程進(jìn)行甚為順利,故氧在大氣對(duì)金屬腐蝕中常起著主要作用。

1.2溫度:輸電線路鐵塔在大氣腐蝕中,當(dāng)相對(duì)濕度處于臨界面狀態(tài)以上時(shí),反應(yīng)速度才隨溫度的提高而增加。

每當(dāng)溫度提高10℃,腐蝕速度增加一倍。如果溫度急降時(shí),相對(duì)濕度大大增加,甚至產(chǎn)生凝露,就會(huì)促進(jìn)腐蝕。例如在晝夜溫差大的地區(qū)或季節(jié),環(huán)境溫度大幅度下降,金屬表面就很容易凝結(jié)水膜而銹蝕。

1.3大氣中污染物:大氣中除了水汽和空氣以外,還含有各種各樣的污染雜質(zhì),并且因地區(qū)而異。

氣體雜質(zhì)如:SO2、氮的氧化物、CO2、HCl等。海洋大氣中包括有含鹽分的粒子。在工業(yè)地區(qū),固體的塵埃每月每平方公里上落降數(shù)量達(dá)數(shù)十噸之多。這些塵埃包括有腐蝕性的與非腐蝕性的,有促進(jìn)腐蝕作用的各種粒子。

2輸電設(shè)備防腐的由來(lái)

鍍鋅角鐵塔是輸電線路常用鐵件材料,已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史應(yīng)用。另外其它鍍鋅件也在逐漸擴(kuò)大應(yīng)用范圍,如鋼管桿、鋼管組合塔、鍍鋅橫擔(dān)、金具、鍍鋅燈桿等。一般鍍鋅件表面在涂裝前,施工單位一般要做一下擦凈油污的簡(jiǎn)單表面清潔、除銹工作后就涂以普通的油漆,如醇酸磁漆,油性紅丹漆等,這樣的涂裝效果就很差,使用不久后就發(fā)生脫落。許多應(yīng)用部門并未了解鍍鋅件表面漆膜剝落的原因,往往認(rèn)為是油漆質(zhì)量不高,而不知是選擇涂料和涂裝工藝不當(dāng)所引起。油脂類涂料或醇酸涂料均含有干性油,含許多雙健,在鈷、錳皂等催化下迅速氧化而干燥成膜,但它們成膜后氧化作用并不停止,還在緩慢地進(jìn)行。由于氧化作用,會(huì)產(chǎn)生許多副產(chǎn)品物醛和羧酸,包括蟻酸。這類酸能與鋅元素起反應(yīng),生成如蟻酸鋅的鹽類,具有一定的水溶性,而使體積膨脹許多倍,這樣就造成涂膜的附著力下降,結(jié)果是涂膜的大片剝落。

3輸電設(shè)備防腐方案的設(shè)計(jì)關(guān)鍵

3.1材料的選擇

正確地選擇防腐材料對(duì)于輸電線路的防腐蝕是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),由于廣東地區(qū)多數(shù)是潮濕海洋性氣候,所以只有選擇耐潮耐堿、耐酸及抗擊紫外線曝曬的涂料,才能使設(shè)備得到有效的保護(hù)。

3.2防腐蝕結(jié)構(gòu)涂層的設(shè)計(jì)

涂層的結(jié)構(gòu)形式對(duì)輸電線路因化工大氣、酸、堿、引起的大面積腐蝕、縫隙腐蝕等關(guān)系很大。應(yīng)根椐設(shè)備所處實(shí)際環(huán)境狀況及結(jié)合涂料的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)來(lái)制定涂層的結(jié)構(gòu),目前比較流行的主要采用3~4層,由面漆、中間漆和底漆組成。常用的底漆包括紅丹防銹底漆、環(huán)氧富鋅防銹底漆;常用的中間漆包括J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹中間漆、環(huán)氧云鐵防銹中間漆;常用的面漆包括醇酸磁漆、氯化橡膠面磁漆、丙稀酸面磁漆。針對(duì)高壓輸電線路所處的地理位置和氣候情況,桿塔的防腐工作必須要多道涂層才能滿足防腐蝕的要求,并且底漆、中間漆、面漆設(shè)計(jì)要根椐周邊環(huán)境的工業(yè)及污染狀況而定。

4現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)比分析

根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn),我們選擇設(shè)計(jì)了三種不同的防腐方案,于2004年9月份分別在110kV碧開(kāi)線和碧開(kāi)線文沖支(同塔雙回路)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比:方案A——底漆:紅丹防銹底漆兩遍;面漆:醇酸磁漆面漆兩遍。用于110kV碧開(kāi)線#01~#04鐵塔防腐。方案B——底漆:環(huán)氧富鋅防銹底漆一遍;中間漆:J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹中間漆一遍;面漆:氯化橡膠面磁漆兩遍。用于110kV文沖支線#01~#05鐵塔防腐。方案C——底漆:環(huán)氧富鋅防銹底漆一遍;中間漆:環(huán)氧云鐵防銹中間漆一遍;面漆:丙稀酸面磁漆兩遍。用于110kV文沖支線#06~#09鐵塔防腐。

4.1方案A

4.1.1紅丹防銹底漆的技術(shù)特點(diǎn)紅丹:又名鉛丹,分子式Pb3O4,含有2%~15%的PbO。紅丹應(yīng)用歷史悠久,從19世紀(jì)中葉起就一直作為緩蝕材料使用,至今仍未衰敗。它和亞麻油配制的油性底漆具有良好的防銹性能,對(duì)于被涂裝的鐵塔金屬表面處理要求不高,涂在鐵塔帶銹帶油狀態(tài)下的表面仍有很好的防銹效果。(1)紅丹防銹底漆的優(yōu)點(diǎn)①紅丹防銹漆主要是靠晶格離子的交換作用在陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)均起緩蝕作用。紅丹防銹漆在陰極區(qū)的作用是能破壞新生的過(guò)氧化氫,抑制鋼鐵表面不再氧化。紅丹在水和氧的存在下,能與油性漆料生成鉛皂,進(jìn)一步分解成短鏈產(chǎn)物后,具有很好的緩蝕作用。②紅丹具有很高的氧化能力,在與鋼鐵表面接觸時(shí),能使表面氧化成Fe3O4的均勻薄膜,使鋼鐵表面鈍化而防腐。(2)紅丹防銹底漆的缺點(diǎn)①油漆的毒性和對(duì)環(huán)境的污染。紅丹防銹漆含有大量的鉛化物,不僅在油漆生產(chǎn)和施工中會(huì)引起工作人員的慢性鉛中毒,而且在去除舊紅丹漆膜時(shí)會(huì)造成環(huán)境嚴(yán)重的污染。②紅丹防銹漆的油性基料耐堿性差,不耐鹽霧、海水的浸漬或化學(xué)品濺滴。而且漆膜交聯(lián)度低,不耐酮類、酯類、芳烴等強(qiáng)溶劑,紅丹防銹底漆只能配套醇酸面漆涂料,不可與強(qiáng)溶劑的環(huán)氧、聚氨酯等涂料配套,以免咬起,故紅丹防銹底漆只能適宜于城鄉(xiāng)的普通鋼結(jié)構(gòu)、江河的橋梁等,不宜適用于海洋環(huán)境、化工廠的鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)上。③由于紅丹防銹漆含有鉛類重金屬,不可用于鋁、鎂、鍍鋅的輸電鐵塔等輕型金屬表面上,以免引起電偶腐蝕。4.1.2醇酸磁面漆的技術(shù)特點(diǎn)醇酸磁面漆是以醇酸樹(shù)脂以多元醇和多元酸的酯為主鏈,以脂肪酸為側(cè)鏈構(gòu)成的。醇酸脂中含植物油的百分?jǐn)?shù)不同而分為短油度(45%以下)、中油度(46%~60%)和長(zhǎng)油度(61%)。醇酸磁漆價(jià)格便宜,原料宜得,在國(guó)內(nèi)涂料總產(chǎn)量中約占25%~30%。自干醇酸涂料品種眾多,應(yīng)用面廣泛。有代表性的戶外醇酸品種有CO4-42各色醇酸磁漆,CO4-53醇酸防銹底漆。其中用于輸、變電設(shè)備的醇酸磁漆耐久性只能達(dá)到3年左右,抗紫外線、抗酸雨能力較差。4.1.3應(yīng)用與效果2007年10月對(duì)110kV碧開(kāi)線#01~#04段進(jìn)行檢查、檢測(cè)發(fā)現(xiàn)漆面顏色變淡,失去光澤,小部分脫落,漆面硬度變軟,有部分經(jīng)摩擦起粉狀,防腐功能明顯降低,綜上所述,方案A的防銹周期是三年左右。

4.2方案B

4.2.1環(huán)氧富鋅的特點(diǎn)它是用環(huán)氧樹(shù)脂、超細(xì)鋅粉、填料和混合有機(jī)溶劑制成組分一,使用時(shí)按比例加入組分二,使用時(shí)按比例混勻。在被涂金屬表面不能完全清除銹蝕后,不能做到完全滲入表面的不規(guī)則部位時(shí),采用環(huán)氧富鋅防銹底漆能提供優(yōu)良滲透及保護(hù)性能。鋅做為一種犧牲金屬,保護(hù)了鋼鐵不受腐蝕。4.2.2J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹漆的特點(diǎn)它是由氯化橡膠加入氧化鐵紅等顏料經(jīng)研磨后加入鋁銀漿、助劑及有機(jī)溶劑調(diào)制而成。漆膜干燥快、耐水、防潮,具有良好的防腐性和防銹性。4.2.3氯化橡膠磁面磁漆的特點(diǎn)它是由天然橡膠或合成的異戊橡膠降解后氯化而得,呈白色粉末。氯化橡膠磁面磁漆有優(yōu)良的耐水性、耐候性,在防腐及其它方面得到了廣泛應(yīng)用。由于制造過(guò)程中需要大量四氯化碳,產(chǎn)生大量四氯化碳蒸汽,帶來(lái)污染問(wèn)題,有致癌的報(bào)道,處于不發(fā)展?fàn)顟B(tài)。國(guó)外采用其它氯化烯烴樹(shù)脂代替氯化橡膠。4.2.4應(yīng)用與效果2007年10月對(duì)110kV文沖支線#01~#05段進(jìn)行檢查、檢測(cè)發(fā)現(xiàn)漆面顏色光亮,未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象,漆面硬度正常,經(jīng)摩擦不會(huì)起粉狀,防腐功能完好。2009年9月又對(duì)110kV文沖支線#01~#05段進(jìn)行檢查、檢測(cè)發(fā)現(xiàn)漆面顏色變淡,失去光澤,小部分脫落,漆面硬度變軟,有部分經(jīng)摩擦起粉狀,防腐功能明顯降低,綜上所述,方案B的防銹周期是五年。

4.3方案C

4.3.1環(huán)氧富鋅防銹底漆的特點(diǎn)它是以環(huán)氧樹(shù)脂、超細(xì)鋅粉、填料和混合有機(jī)溶劑制成組分一,使用時(shí)按比例加入組分二,使用時(shí)按比例混勻。在被涂金屬表面不能完全清除銹蝕后,不能做到完全滲入表面的不規(guī)則部位時(shí),采用環(huán)氧富鋅防銹底漆能提供優(yōu)良滲透及保護(hù)性能。鋅做為一種犧牲金屬,保護(hù)了鋼鐵不受腐蝕。4.3.2環(huán)氧云鐵防銹中間漆的特點(diǎn)它是以環(huán)氧樹(shù)脂、云母氧化鐵粉、防銹顏料、有機(jī)溶劑調(diào)制為甲組分,由聚酰胺樹(shù)脂液組成乙組分。云母氧化鐵簡(jiǎn)稱云鐵。它的主要成分是a-Fe2O3,一種特殊形狀的赤鐵礦,呈薄片狀的結(jié)晶體。它的耐堿性好,但對(duì)酸較為敏感,顏料很容易為所有的涂料基料和溶劑所潤(rùn)濕,且水溶性很低。4.3.3丙稀酸面磁漆的特點(diǎn)它是以(甲基)丙烯酸及苯乙烯為主的含雙健的單體,在一定條件下通過(guò)自由基聚合的高聚物。該涂料具有極高的裝飾性、突出優(yōu)點(diǎn)是耐候性好,在長(zhǎng)期暴曬下,涂層保光、保色性好,在航空航天器材、汽車工業(yè)、戶外輸、變電設(shè)備等方面得到廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)定型產(chǎn)品有B04-11各色丙稀酸磁漆(自干)、B04各色丙稀酸烘干磁漆。4.3.4應(yīng)用與效果2007年10月對(duì)110kV文沖支線#06~#09段進(jìn)行檢查、檢測(cè)發(fā)現(xiàn)漆面顏色光亮,未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象,漆面硬度正常,經(jīng)摩擦不會(huì)起粉狀,防腐功能完好。2009年9月第二次對(duì)110kV文沖支線#06~#09段進(jìn)行檢查、檢測(cè)發(fā)現(xiàn)漆面顏色稍為變淡,未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象,漆面硬度正常,漆面經(jīng)摩擦不會(huì)起粉狀,防腐功能完好,2012年9月份第三次對(duì)110kV文沖支線#06~#09段進(jìn)行檢查、檢測(cè)發(fā)現(xiàn)漆面顏色變淡,未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象,有小部分漆面澎脹,漆面硬度正常,漆面經(jīng)摩擦不會(huì)起粉狀,對(duì)環(huán)境污染影響較少,防腐功能開(kāi)始下降,綜合上述,方案C的防銹周期達(dá)八年以上。

5選擇涂料的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性

正確的選擇材料對(duì)于輸電線路的桿塔防腐是非常重要的一環(huán),在選擇涂每條輸電線路之前,都要確定使用該涂料的預(yù)定壽命。通過(guò)對(duì)材料組成、使用檢測(cè)情況、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等一系列的分析比較,丙稀酸是一種防腐性能優(yōu)異、保色、保光性能良好的環(huán)保型涂料,有效耐用時(shí)間已證實(shí)了這方面的性能優(yōu)勢(shì),雖然比普通涂料昂貴一些,但有效地減少設(shè)備的維護(hù)周期。它一次性投資相比普通涂料高,但保護(hù)設(shè)備耐蝕時(shí)間最長(zhǎng),是氯化橡膠磁漆的2倍,是普通涂料的3倍。防腐工程成本,環(huán)氧丙稀酸漆每噸塔材的防腐成本是普通醇酸磁漆1.6倍,是氯化橡膠磁漆1.2倍。

6結(jié)語(yǔ)

篇2

論文摘要:電力電子技術(shù)正在不斷發(fā)展,新材料、新結(jié)構(gòu)器件的陸續(xù)誕生,計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步為現(xiàn)代控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了有力的支持,在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與實(shí)際工程也取得了可喜成績(jī)。

1前言

電力電子技術(shù)是一個(gè)以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺(tái)。經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展歷程,它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開(kāi)發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電(HVDC)。自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用。

2電力電子技術(shù)的應(yīng)用

自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié),列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。

2.1在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備,電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運(yùn)行特性為主要目的。

2.1.1大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制

靜止勵(lì)磁采用晶閘管整流自并勵(lì)方式,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵(lì)磁機(jī)這個(gè)中間慣性環(huán)節(jié),因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié),給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。

2.1.2水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁

水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量,當(dāng)水頭的變化幅度較大時(shí)(尤其是抽水蓄能機(jī)組),機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比,風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率,可使機(jī)組變速運(yùn)行,通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率,使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項(xiàng)應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。

2.1.3發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速

發(fā)電廠的廠用電率平均為8%,風(fēng)機(jī)水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%,且運(yùn)行效率低。使用低壓或高壓變頻器,實(shí)施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速,可以達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟,國(guó)內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家,并不完整的系列產(chǎn)品,但具備高壓大容量變頻器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多,國(guó)內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開(kāi)發(fā)。

2.2在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”,大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。

2.2.1直流輸電(HVDC)和輕型直流輸電(HVDCLight)技術(shù)

直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),高壓直流輸電擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流器,標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。

2.2.2柔流輸電(FACTS)技術(shù)

FACTS技術(shù)的概念問(wèn)世于20世紀(jì)80年代后期,是一項(xiàng)基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電功率潮流的靈活控制,大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。

20世紀(jì)90年代以來(lái),國(guó)外在研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上開(kāi)始將FACTS技術(shù)用于實(shí)際電力系統(tǒng)工程。其輸出無(wú)功的大小,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,成本較低,所以較早得到應(yīng)用。2.3在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

配電系統(tǒng)迫切需要解決的問(wèn)題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對(duì)電壓、頻率、諧波和不對(duì)稱度的要求,還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,即用戶電力(CustomPower)技術(shù)或稱DFACTS技術(shù),是在FACTS各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的電能質(zhì)量控制新技術(shù)??梢詫FACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版,其原理、結(jié)構(gòu)均相同,功能也相似。由于潛在需求巨大,市場(chǎng)介入相對(duì)容易,開(kāi)發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對(duì)較低,隨著電力電子器件價(jià)格的不斷降低,可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。

2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用

2.4.1變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行

電動(dòng)機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個(gè)方面,通過(guò)變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個(gè)方面,只有將二者結(jié)合起來(lái),電動(dòng)機(jī)節(jié)電方較完善。目前,交流調(diào)速在冶金、礦山等部門及社會(huì)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機(jī)、泵類等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國(guó)外變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵大多采用了交流調(diào)速,我國(guó)正在推廣應(yīng)用中。

變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍廣,精度高,效率高,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)速。在調(diào)速過(guò)程中轉(zhuǎn)差損耗小,定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大,節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點(diǎn)主要為:成本高,產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。

2.4.2減少無(wú)功損耗,提高功率因數(shù)

在電氣設(shè)備中,變壓器和交流異步電動(dòng)機(jī)等都屬于感性負(fù)載,這些設(shè)備在運(yùn)行時(shí)不僅消耗有功功率,而且還消耗無(wú)功功率。因此,無(wú)功電源與有功電源一樣,是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無(wú)功平衡,否則,將會(huì)使系統(tǒng)電壓降低,設(shè)備破壞,功率因數(shù)下降,嚴(yán)懲時(shí)會(huì)引起電壓崩潰,系統(tǒng)解裂,造成大面積停電事故。所以,當(dāng)電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無(wú)功容量不足時(shí),應(yīng)增裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,提高設(shè)備功率因數(shù)。

篇3

1.線控技術(shù)DBW

汽車的各種操縱系統(tǒng)正向電子化、自動(dòng)化方向發(fā)展,在未來(lái)的5~10年里,傳統(tǒng)的汽車機(jī)械操縱系統(tǒng)將變成通過(guò)高速容錯(cuò)通信總線與高性能CPU相連的電氣系統(tǒng)。如汽車將采用電氣馬達(dá)和電控信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)線控駕駛、線控制動(dòng)、線控油門和線控懸架等,采用這些線控系統(tǒng)將完全取代現(xiàn)有系統(tǒng)中的液壓和機(jī)械控制。在新一代雅閣V6轎車上采用的DBW就是新技術(shù)之一。DBW是線控油門的英文縮寫(xiě),也可稱之為電控油門,即發(fā)動(dòng)機(jī)的油門是通過(guò)電子控制的。傳統(tǒng)的油門控制方式是駕駛員通過(guò)踩油門踏板,由油門拉索直接控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門的開(kāi)合程度,從而決定加速或減速,駕駛員的動(dòng)作與油門動(dòng)作之間是通過(guò)拉索的機(jī)械作用聯(lián)系的。而DBW將這種機(jī)械聯(lián)系改為電子聯(lián)系。駕駛員仍然通過(guò)踩油門踏板控制拉索。但拉索并不是直接連接到油門,而是連著一個(gè)油門踏板位置傳感器,傳感器將拉索的位置變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送至汽車的大腦ECU(電子控制器),ECU將收集到的相關(guān)傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后發(fā)送命令至油門作動(dòng)器控制模塊,油門作動(dòng)器控制模塊再發(fā)送信號(hào)給油門作動(dòng)器,從而控制油門的開(kāi)合程度。也就是說(shuō)駕駛員的動(dòng)作與油門的動(dòng)作之間是通過(guò)電子元件的電信號(hào)聯(lián)系的。雖然從構(gòu)造上來(lái)看,DBW比傳統(tǒng)油門控制方式復(fù)雜,但油門的控制卻比傳統(tǒng)方式精確,發(fā)動(dòng)機(jī)能夠根據(jù)汽車的各種行駛信息,精確調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的燃油空氣混合氣,改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況,從而大大提高了汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。使用線控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多,比如使用線控制動(dòng)無(wú)需制動(dòng)液,保護(hù)生態(tài),減少維護(hù);質(zhì)量輕;性能高(制動(dòng)響應(yīng)快);制動(dòng)磨最小(向輪胎施力更均勻);安裝測(cè)試更簡(jiǎn)單快捷(模塊結(jié)構(gòu));更穩(wěn)固的電子接口;隔板間無(wú)機(jī)械聯(lián)系;簡(jiǎn)單布置就能增加電子控制功能;踏板特性一致;比液壓系統(tǒng)的元件更少等。

2.CAN總線網(wǎng)絡(luò)

隨著電控單元在汽車中的應(yīng)用越來(lái)越多,車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來(lái)越重要,以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及廉價(jià)性是對(duì)汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,各處理機(jī)獨(dú)立運(yùn)行,控制改善汽車某一方面的性能,同時(shí)在其它處理機(jī)需要時(shí)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù)。汽車總線傳輸是通過(guò)某種通訊協(xié)議將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來(lái),從而構(gòu)成的汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)點(diǎn)有:減少了線束的數(shù)量和線束的容積,提高了電子系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性;采用通用傳感器,達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的;改善了系統(tǒng)的靈活性,即通過(guò)系統(tǒng)的軟件可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化。CAN總線是德國(guó)博世公司在20世紀(jì)80年代初開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。它的短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、非破壞性總線仲裁技術(shù)以及靈活的通訊方式,使CAN總線具有很高的可靠性和抗干擾性,滿足了汽車對(duì)總線的實(shí)時(shí)性和可靠性的要求。目前,國(guó)外的汽車總線技術(shù)已經(jīng)十分成熟,并已在汽車上推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的奧迪A6車型已于2000年起采用總線替代原有線束,帕薩特B5、寶來(lái)、波羅、菲亞特的派立奧、西耶那、哈飛賽馬等車型都不同程度地使用了CAN總線技術(shù)。此外,部分高檔客車、工程機(jī)械也都開(kāi)始應(yīng)用總線技術(shù)。預(yù)計(jì)到2005年CAN將會(huì)占據(jù)整個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議市場(chǎng)的63。在歐洲,基于CAN的網(wǎng)絡(luò)也占有了大約88的市場(chǎng)。目前使用CAN總線網(wǎng)絡(luò)的汽車大多具有兩條或兩條以上總線,一條是動(dòng)力CAN總線,主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS和自動(dòng)變速器三個(gè)節(jié)點(diǎn),通信速率一般為500kbps;另一條是舒適CAN總線,主要包括中央控制器和四個(gè)門模塊,通信速率一般為62.55kbps或100kbps。

3.汽車巡航控制系統(tǒng)CCS

汽車巡航控制系統(tǒng)是汽車在運(yùn)行中不踩加速踏板便可按照駕駛員的要求,自動(dòng)地保持一定的行車速度,減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高汽車舒適性的自動(dòng)行駛裝置。汽車巡航控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為CCS。根據(jù)其特點(diǎn)又稱“汽車巡航控制系統(tǒng)”、“恒速控制系統(tǒng)”、“車速控制系統(tǒng)”、或“巡航控制系統(tǒng)”等。目前,不少車輛特別是高級(jí)轎車已把巡航控制系統(tǒng)作為配屬設(shè)備或選配設(shè)備。例如日本的皇冠、凌志、佳美,美國(guó)的別克、凱迪拉克、德國(guó)的奔馳、寶馬等車均裝有巡航控制系統(tǒng)。轎車裝上巡航控制系統(tǒng)后,當(dāng)車速在40min/h以上時(shí),該裝置可自動(dòng)按照駕駛員所要求的速度保持行駛,并保持這一恒定速度,駕駛員不用踩加速踏板。采用這種裝置后,當(dāng)在高速公路上長(zhǎng)時(shí)間行車時(shí),就可使駕駛員踩加速踏板的腳得以休息,不致因長(zhǎng)時(shí)間駕車控制加速踏板穩(wěn)定車速而產(chǎn)生疲勞,減輕了駕駛員的操作負(fù)擔(dān)。由于電子系統(tǒng)能準(zhǔn)確地控制車輛的工況,從而使高速行駛的車輛更加安全、平穩(wěn)、耗油量減少,提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛的舒適性。此功能特別適用于在高速公路上行駛的車輛。巡航控制系統(tǒng)如果在安裝有自動(dòng)變速器的汽車上使用,更能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。汽車巡航控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)保持車速穩(wěn)定,無(wú)論由于風(fēng)力和道路坡度引起汽車的行駛阻力怎樣變化,只要在發(fā)動(dòng)機(jī)功率允許范圍內(nèi),汽車的行駛速度便可保持不變。(2)提高汽車行駛時(shí)的舒適性,尤其是汽車在郊外或高速公路上行駛,舒適性體現(xiàn)得更為明顯。駕駛員不需頻繁地用腳踏踩加速踏板,故疲勞強(qiáng)度大大減輕。(3)提高經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,在同樣的行駛條件下,對(duì)一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員來(lái)說(shuō),可節(jié)省燃油15。在巡行控制系統(tǒng)中使用速度穩(wěn)定器后,可使發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的供給與功率之間處于最佳的配合,降低了燃油消耗率,大大減少了排氣中有害氣體成分。(4)延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命,可使汽車工作在發(fā)動(dòng)機(jī)有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),使汽車的供油與發(fā)動(dòng)機(jī)功率間處于最佳配合狀態(tài)。汽車巡航控制系統(tǒng)發(fā)展至今已有30多年的歷史,經(jīng)歷了機(jī)械控制、晶體管控制、模擬式微機(jī)控制和數(shù)字式微機(jī)控制4個(gè)階段。日本豐田公司從1965年起就開(kāi)始在車上裝用機(jī)械控制的巡航系統(tǒng),之后德國(guó)VDO公司也研制出氣動(dòng)機(jī)械式巡航控制系統(tǒng)。1968年德國(guó)奔馳公司開(kāi)發(fā)了晶體管控制的巡航系統(tǒng),并在莫克利汽車上裝用。

4.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)GPS

GPS為全球定位系統(tǒng),是美國(guó)繼阿波羅飛船和航天飛機(jī)之后的第三航天工程。開(kāi)始它只用于軍事方面,但隨著電子技術(shù)的發(fā)展,GPS也逐漸應(yīng)用于汽車導(dǎo)航。裝有導(dǎo)航系統(tǒng)的汽車,在駕駛室內(nèi)有一顯示屏。上面顯示著某個(gè)城市的交通圖(稱為電子地圖),以及當(dāng)時(shí)汽車在圖上所處的位置。如果駕駛員輸入目的地的地名、在圖上的位置,那么圖上就會(huì)顯示一條從汽車所處位置到目的地的最佳路線和行駛方向,引導(dǎo)汽車行駛,起到導(dǎo)航作用。這樣,駕駛員可以安心地駕車到達(dá)陌生地區(qū)以及在夜間安全行車。此外,GPS還能夠隨時(shí)告訴駕駛員當(dāng)時(shí)的交通狀況,指出什么地方交通擁擠,什么地方車流暢通,以及什么地方有空缺位置可以停車。使駕駛員能繞過(guò)擁擠路段,較快到達(dá)目的地,避免交通阻塞,提高綜合行車效率。整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)由GPS導(dǎo)航、自律導(dǎo)航、地圖匹配器、信號(hào)處理單元、存貯器、顯示器、傳感器等幾部分組成。GPS導(dǎo)航由GPS天線和GPS接收機(jī)組成。GPS衛(wèi)星發(fā)射出電波發(fā)射時(shí)刻信息,而接收機(jī)可根據(jù)電波到達(dá)的時(shí)刻,算出電波行走的時(shí)間。將這時(shí)間乘以電波傳播速度就可以知道衛(wèi)星與接收機(jī)的距離,即衛(wèi)星與裝有該接收機(jī)的汽車的距離。同時(shí),各GPS衛(wèi)星的軌道位置也被發(fā)射出去。因此,接收點(diǎn)位置可由以三個(gè)衛(wèi)星為中心的三個(gè)球面交點(diǎn)求出,即可確定該車在電子地圖上的位置。當(dāng)汽車行駛在地下隧道、密集森林、高層建筑群等接收不到GPS信號(hào)時(shí),汽車會(huì)進(jìn)行自律導(dǎo)航。行駛開(kāi)始前先由駕駛員對(duì)車輛位置設(shè)置一個(gè)初始值。在行駛中,檢測(cè)每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的行駛距離和行駛方向,從而確定車輛的位置。其中行駛距離由車速傳感器得出,而方向信號(hào)由光導(dǎo)纖維傳感器測(cè)出。GPS導(dǎo)航和自律導(dǎo)航得到的汽車狀態(tài)及位置的一些信號(hào)要經(jīng)過(guò)地圖匹配器處理后才能準(zhǔn)確無(wú)誤地在電子地圖上顯示出來(lái)。電子地圖是這樣制成的:首先利用城市航空測(cè)量拍到的全貌照片,經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)查、標(biāo)記、補(bǔ)充形成一張精確的地形圖,它包括各城市道路交通圖、公路網(wǎng)及沿線地名。然后將地形圖通過(guò)數(shù)字化儀、掃描儀,送入PC機(jī)中,并用專門軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和編輯處理,生成數(shù)字地形模型。再經(jīng)疊加、分類、標(biāo)記形成一張電子地圖并制成只讀光盤。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速,目前已有一些系統(tǒng)上采用32位的CPU嵌入實(shí)時(shí)操作的微處理單元,便于高速行駛的汽車進(jìn)行快速處理數(shù)據(jù)。激光技術(shù)的應(yīng)用,產(chǎn)生大容量數(shù)字化視盤可以存貯更多的信息。使用薄膜晶體管有源液晶顯示器可使圖像更加清晰。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)能實(shí)時(shí)提供自身位置和目的位置坐標(biāo)、全部行駛的直線距離、時(shí)間、速度、前進(jìn)方向等。當(dāng)遇到道路阻塞、路段施工或走錯(cuò)路等情況,GPS能夠及時(shí)進(jìn)行檢索,提供新路線。此外,為了讓駕駛員事先了解行駛中路面情況,GPS還能進(jìn)行語(yǔ)音提示。若將汽車導(dǎo)航系統(tǒng)與其它部門進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),駕駛員能夠隨時(shí)獲得交通狀況的最新信息,從而使汽車避開(kāi)阻塞和擁擠路段,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)道路選擇和無(wú)阻擋行駛。汽車導(dǎo)航的普及使用,將會(huì)給21世紀(jì)的城市交通帶來(lái)新的面貌。

5.汽車電控制動(dòng)系統(tǒng)EBS

汽車電控制動(dòng)系統(tǒng)EBS是在ABS的基礎(chǔ)上,用電子控制取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)來(lái)控制制動(dòng)系統(tǒng),以達(dá)到良好的制動(dòng)效果,增加汽車制動(dòng)安全性。汽車制動(dòng)時(shí),車輪的制動(dòng)力與地面附著系數(shù)有關(guān),當(dāng)車輪處于半滑動(dòng)半滾動(dòng)狀態(tài)時(shí),地面附著系數(shù)可以達(dá)到最大,即制動(dòng)力可以達(dá)到較大,此時(shí)的側(cè)向穩(wěn)定性也較好。當(dāng)車輪完全抱死無(wú)滾動(dòng)時(shí),地面附著力有所下降,而側(cè)向穩(wěn)定性為零。極易出現(xiàn)側(cè)滑和甩尾現(xiàn)象,容易造成事故。ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)就是在汽車制動(dòng)時(shí),使車輪始終處于即將抱死又未能完全抱死的狀態(tài)。即保證汽車獲得最大的附著力,同時(shí)又能保持相應(yīng)的側(cè)向穩(wěn)定性,徹底解決常規(guī)系統(tǒng)中,要么車輪未抱死制動(dòng)力不夠,要么完全抱死,使汽車失去橫向穩(wěn)定性的問(wèn)題。汽車制動(dòng)時(shí),ABS系統(tǒng)不斷檢測(cè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。當(dāng)車輪將要抱死時(shí),ABS系統(tǒng)發(fā)一信號(hào)給壓力調(diào)節(jié)器,以控制制動(dòng)器的制動(dòng)力,使制動(dòng)力停止增加。這時(shí)制動(dòng)器中的制動(dòng)液少量回流減壓,然后又增壓,制動(dòng)力增長(zhǎng),如此連續(xù)幾次達(dá)到最佳的制動(dòng)效果,可以達(dá)到10~20次/秒。EBS系統(tǒng)比ABS系統(tǒng)增加了各種傳感器,包括三維力傳感器、制動(dòng)器摩擦片磨損傳感器等。制動(dòng)時(shí),制動(dòng)踏板位置信號(hào)傳給電控單元,同時(shí)各力傳感器把載荷、地面附著力和制動(dòng)氣壓信號(hào)傳給電控單元,由電控單元自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力,形成閉環(huán)控制。該系統(tǒng)用電子控制取代機(jī)械傳動(dòng),減少制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)的滯后時(shí),縮短制動(dòng)距離,在低強(qiáng)度時(shí),使摩擦片磨損最??;中等強(qiáng)度時(shí),利用ABS達(dá)到最佳的道路附著系數(shù)利用率;高強(qiáng)度時(shí),施加最大的制動(dòng)壓力,從而獲得最佳的控制制動(dòng)力。摩擦磨損傳感器可以監(jiān)測(cè)得各制動(dòng)片的摩擦情況,控制各制動(dòng)器壓力分配延長(zhǎng)使用壽命。EBS系統(tǒng)可以與其它電子控制系統(tǒng)一起由一個(gè)電控單元進(jìn)行集中統(tǒng)一控制。實(shí)現(xiàn)各種不同要求的控制功能。

6.乘員感知系統(tǒng)OPDS

本田第7代雅閣V6轎車裝備了前排側(cè)氣囊,因此在前排乘客座相應(yīng)地配備了乘員感知系統(tǒng)。乘員感知系統(tǒng)的作用是,當(dāng)前排座椅上坐著小孩或者小孩側(cè)著頭打瞌睡時(shí),乘客座椅側(cè)氣囊將自動(dòng)關(guān)閉,從而減小側(cè)撞事故發(fā)生時(shí)安全氣囊對(duì)兒童的傷害。那么安全氣囊是怎么知道這一切的呢?原來(lái)在看似跟普通座椅一樣的乘客座椅內(nèi)暗藏了7個(gè)傳感器,座椅靠背內(nèi)的6個(gè)傳感器負(fù)責(zé)觀察乘員的坐姿高度,來(lái)判斷坐著的是兒童還是大人,或者飲料瓶等其它東西;靠背側(cè)邊的一個(gè)傳感器則專門檢查兒童是不是側(cè)著頭打瞌睡,判斷兒童的頭部是不是處于側(cè)氣囊展開(kāi)的范圍內(nèi)。OPDS傳感器是根據(jù)乘員的導(dǎo)電體量來(lái)做出這些判斷的,座椅在出廠之前已經(jīng)設(shè)定了一個(gè)座椅自身的導(dǎo)電體量,座椅安裝到車上并坐了人后,OPDS系統(tǒng)檢測(cè)出一個(gè)總體的導(dǎo)電體量,總導(dǎo)電體量減去座椅的導(dǎo)電體量就是乘員的導(dǎo)電體量,如果乘員導(dǎo)電體量低于系統(tǒng)初始設(shè)定的判斷臨界值,則OPDS系統(tǒng)認(rèn)為坐著的是兒童或兒童的頭部處于側(cè)氣囊引爆的范圍中,從而自動(dòng)關(guān)閉安全氣囊,同時(shí)儀表板上的“SIDEAIRBAGOFF”黃色指示燈亮起,告訴駕駛員側(cè)安全氣囊已經(jīng)關(guān)閉。有了OPDS這樣一個(gè)關(guān)懷備至的“看護(hù)人”,兒童就可以在旅途中盡情地享受自己的夢(mèng)鄉(xiāng)了。

7.移動(dòng)多媒體系統(tǒng)

運(yùn)用移動(dòng)多媒體技術(shù)可開(kāi)發(fā)出汽車娛樂(lè)系統(tǒng),這種音響--圖像技術(shù)包括全彩屏幕、游戲設(shè)備、DVD機(jī)、錄像機(jī)、DVD機(jī)和放唱機(jī)等。移動(dòng)多媒體技術(shù)還體現(xiàn)在智能無(wú)線產(chǎn)品、遠(yuǎn)程通訊設(shè)備和信息處理產(chǎn)品等方面,其中包括提供語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng),支持多種語(yǔ)言,使駕駛者不用于動(dòng)操作娛樂(lè)系統(tǒng),從而騰出雙手控制轉(zhuǎn)向盤。它還能將Internet的功能集成到車輛中,使人在車上就可以上網(wǎng)測(cè)覽、收發(fā)郵件、進(jìn)行股票交易,同時(shí)采用“即插即用”的方式使汽車消費(fèi)者可以方便快捷地更新他們的多媒體產(chǎn)品,享受更豐富的全新服務(wù)。數(shù)碼影音娛樂(lè)媒體方面的配備實(shí)際上已開(kāi)始普遍化,車上的卡拉OK、VCD視聽(tīng)功能都屬于此種設(shè)計(jì)。甚至還能將車室營(yíng)造成影、音、聲、光效果俱佳的DVD劇院。數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步,給汽車AV世界帶來(lái)了巨大變革,全新概念的汽車多媒體已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)。歌樂(lè)公司與微軟公司合作,利用windows操作系統(tǒng),綜合運(yùn)用汽車音響、計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)及自動(dòng)語(yǔ)言識(shí)別技術(shù),開(kāi)發(fā)出了世界上第一臺(tái)擁有車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng),將車載多媒體技術(shù)推向了一個(gè)新的階段。預(yù)計(jì),將聲音、圖像、辦公通訊融為一體的汽車多媒體不久將成為現(xiàn)實(shí)。那時(shí),坐在汽車?yán)?除了可享受高品質(zhì)音響及導(dǎo)航外,還可預(yù)定飯店、餐館、機(jī)票等,輔助駕駛也成為可能。

8.電氣系統(tǒng)電壓升級(jí)

目前全球汽車制造商將共同為未來(lái)電子系統(tǒng)電壓制定一項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn),即36V/12V雙電壓系統(tǒng)將和42V電壓系統(tǒng)一起使用。預(yù)計(jì)第一個(gè)運(yùn)用42V電壓系統(tǒng)的汽車將在幾年后出現(xiàn),而且在隨后的十年里國(guó)際汽車業(yè)將會(huì)發(fā)生一個(gè)長(zhǎng)久、徹底的變化。幾年前在底特律召開(kāi)的SAE年會(huì)上,也有很多關(guān)于這方面的討論,即如何去發(fā)展42V電壓系統(tǒng):目前面臨的困難是什么:如何解決等等。

篇4

多媒體技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)中的視聽(tīng)結(jié)合提供了可能,將多媒體適時(shí)地、合理地引入課堂教學(xué),利用其對(duì)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等多渠道、多感官的綜合刺激,不僅有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、營(yíng)造和諧互動(dòng)的課堂氣氛,而且有利于提高教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

在充分分析課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)計(jì)了一套“板書(shū)式”的多媒體教學(xué)課件,實(shí)現(xiàn)了多媒體與教學(xué)思路的同步、與傳統(tǒng)板書(shū)的有機(jī)結(jié)合。

所謂“板書(shū)式”的多媒體課件,是指根據(jù)教學(xué)思路,將復(fù)雜的器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電路原理圖以及時(shí)序圖等,按照其內(nèi)在的邏輯關(guān)系、時(shí)序關(guān)系,以動(dòng)畫(huà)的形式分層、逐步的出現(xiàn)。這樣,一方面節(jié)省了大量板書(shū)畫(huà)圖表的時(shí)間,提高了教學(xué)效率;另一方面,利用了多媒體形象、動(dòng)態(tài)、多彩的特點(diǎn),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)板書(shū)的不足,使現(xiàn)實(shí)中原本動(dòng)態(tài)的、立體的內(nèi)容重現(xiàn)其動(dòng)態(tài)本質(zhì),使教學(xué)生動(dòng)、直觀,活躍課堂氣氛。通過(guò)動(dòng)畫(huà)的剖析,充分展示了教師分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維過(guò)程,有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維能力。

三、EDA技術(shù)的引入

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)主要包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路等。這些內(nèi)容理論難以掌握,但通過(guò)一些與實(shí)際生活聯(lián)系緊密的實(shí)例,用實(shí)驗(yàn)的方式可以直觀形象地展示電路的功能及特性。如555定時(shí)器可構(gòu)成門鈴電路、監(jiān)控電路;觸發(fā)器可組成搶答器;計(jì)數(shù)器可以組成數(shù)字電子鐘等。

在理論課教學(xué)中,由于無(wú)法接觸到實(shí)物直接用于實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn),我們引入了EDA技術(shù)用于搭建虛擬電子工作平臺(tái),主要是用到EWB軟件。

EWB(E1ectronlcsWorkbench)又稱虛擬電子工作平臺(tái),目前EWB已經(jīng)成為在我國(guó)高校電子技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)用最為廣泛的一種軟件,被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)里的電子實(shí)驗(yàn)室”。教師在理論教學(xué)過(guò)程中可隨時(shí)利用EWB對(duì)所講授元器件或電路進(jìn)行仿真和分析,增加學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí),提高理論教學(xué)效果。學(xué)生也可利用業(yè)余時(shí)間自己動(dòng)手使用EWB分析設(shè)計(jì)各種在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的電路,開(kāi)展各種探索性、研究性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)新能力。這一切僅需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一部EWB軟件,不再受場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、設(shè)備等各種客觀條件的限制。

四、EWB在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

在課程講授中,我們結(jié)合多媒體課件,首先提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考,例如,在講授觸發(fā)器章節(jié)內(nèi)容時(shí),先引入了基本RS觸發(fā)器的電路圖,如圖1所示,要求同學(xué)們分析這個(gè)電路的真值表,因?yàn)橥ㄟ^(guò)組合邏輯電路章節(jié)的學(xué)習(xí),這個(gè)分析工作他們是能夠勝任的。通過(guò)課堂討論,同學(xué)們紛紛表示,這個(gè)電路真神奇,用的還是基本的邏輯門電路,但是輸出不僅僅跟當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān),還跟電路以前的輸出有關(guān)。

引起了同學(xué)們的興趣后,我們又在EWB平臺(tái)上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了我們分析得到的真值表。通過(guò)預(yù)分析和仿真實(shí)驗(yàn),學(xué)生們對(duì)觸發(fā)器這類電路很感興趣,接下來(lái)的內(nèi)容就很容易被大家接受了。如圖2所示。

在講授優(yōu)先編碼器內(nèi)容時(shí),根據(jù)優(yōu)先編碼器的原理,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)8線-3線優(yōu)先編碼器,它具有8個(gè)低電平輸入有效的編碼輸入端和1個(gè)低電平有效的編碼器片選信號(hào)。輸出為3位二進(jìn)制反碼。電路設(shè)計(jì)出來(lái)我們需要了解其效果,以驗(yàn)證電路是符合我們的真值表的。在EWB的庫(kù)中,74148是一個(gè)根據(jù)我們的設(shè)計(jì)思路實(shí)現(xiàn)的8線-3線優(yōu)編碼器,其功能表與我們的真值表完全一致,所以用74148代替我們?cè)O(shè)計(jì)的電路,連線后利用高電平有效的紅色探測(cè)器演示輸出信號(hào)的高低電平情況,發(fā)現(xiàn)當(dāng)片選信號(hào)為低電平并且所有的輸入編碼請(qǐng)求都無(wú)效時(shí),顯示輸出編碼結(jié)果三盞燈全亮,說(shuō)明輸出編碼結(jié)果為“111”,如圖3所示;當(dāng)片選信號(hào)為低電平并且輸入編碼端7有效時(shí),不論其它輸入編碼端是否有效,顯示輸出編碼結(jié)果的三盞燈全滅,說(shuō)明輸出編碼結(jié)果均為“000”,如圖4所示,與真值表一致。

通過(guò)EWB的仿真演示,學(xué)生們不僅掌握了優(yōu)先編碼器的功能,還了解了其使用方法,促進(jìn)了他們對(duì)組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法的信任,對(duì)自己設(shè)計(jì)結(jié)果的信心。

五、結(jié)語(yǔ)

教學(xué)手段的不斷進(jìn)步是課程教學(xué)模式改革的基礎(chǔ)。從教學(xué)方式上,我們將單一的課堂講授,轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種形式交叉并用的新型教學(xué)方式。注重“教師主導(dǎo)、學(xué)生主學(xué)”的教育思想,在改革教學(xué)方法的同時(shí),將傳統(tǒng)教學(xué)手段與先進(jìn)的教學(xué)手段相結(jié)合,通過(guò)把電子教案、多媒體課件等多種教學(xué)手段引入教學(xué)過(guò)程中,極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容。

而通過(guò)課堂上的仿真實(shí)例,不僅讓學(xué)生了解EDA技術(shù),而且也幫助學(xué)生加深對(duì)抽象概念的理解,增加授課的生動(dòng)性和靈活性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,大大提高教與學(xué)的效率,達(dá)到了事半功倍的效果。

【摘要】《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》是通信、電科、自動(dòng)控制等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。將理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)縫銜接一直是電子技術(shù)教學(xué)過(guò)程中需要著重解決的問(wèn)題。本文擬將EDA軟件帶入數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的理論教學(xué)中,以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)改革

參考文獻(xiàn):

[1]黃瑞祥.數(shù)字電子技術(shù)[M].浙江大學(xué)出版社,2007.

篇5

在電子技術(shù)中應(yīng)運(yùn)中,近似計(jì)算貫穿其始終。然而,沒(méi)有近似計(jì)算是不可想象的。而精確計(jì)算在電子技術(shù)中往往行不通,也沒(méi)有其必要。盡管近似計(jì)算會(huì)引入一定的誤差,但這個(gè)誤差控制得好,不會(huì)對(duì)分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆?,特別是如何應(yīng)用近似計(jì)算。

在工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過(guò)程及結(jié)論。

二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題

由于納米器件的特征尺寸處于納米量級(jí),因此,其機(jī)理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問(wèn)題需要解決,如電子在勢(shì)阱中的隧穿過(guò)程、非彈性散射效應(yīng)機(jī)理等。盡管如此,納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工

要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋印⒐饪痰燃夹g(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢(shì)能的半導(dǎo)體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢(shì)阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。

(2)分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線,但把這些元件組裝成一個(gè)可以運(yùn)轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個(gè)非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個(gè)平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過(guò)陣列的自組裝。盡管,PurdueUniversity等研究機(jī)構(gòu)在這個(gè)方向上取得了可喜的進(jìn)展,但該技術(shù)何時(shí)能夠走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用,仍無(wú)法斷言。

(3)超高密度量子效應(yīng)存儲(chǔ)器

超高密度存儲(chǔ)量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來(lái)納米計(jì)算機(jī)的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒(méi)有可動(dòng)機(jī)械部件的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)提供海量存儲(chǔ)手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲(chǔ)的量子效應(yīng)存儲(chǔ)器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。

(4)納米計(jì)算機(jī)的“互連問(wèn)題”

一臺(tái)由數(shù)萬(wàn)億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計(jì)算機(jī)注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問(wèn)題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問(wèn)題”。換句話說(shuō),就是計(jì)算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問(wèn)題。納米計(jì)算機(jī)要把海量信息存儲(chǔ)在一個(gè)很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來(lái)控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)的諸多元件,而納米計(jì)算元件之間、計(jì)算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的微型化而言,由于電線之間要相互隔開(kāi)以避免過(guò)熱或“串線”,這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無(wú)限制地增加。因此,納米計(jì)算機(jī)導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問(wèn)題急需解決。

(5)納米/分子電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)、性能分析模擬環(huán)境

當(dāng)前,分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計(jì)算、計(jì)算機(jī)并行技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個(gè)能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗(yàn)已成為可能。但由于現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問(wèn)題,目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。

三、交互式電子技術(shù)手冊(cè)

交互式電子技術(shù)手冊(cè)經(jīng)歷了5個(gè)發(fā)展階段,根據(jù)美國(guó)國(guó)防部的定義:加注索引的掃描頁(yè)圖、滾動(dòng)文檔式電子技術(shù)手冊(cè)、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊(cè)、基于數(shù)據(jù)庫(kù)的電子技術(shù)手冊(cè)和集成電子技術(shù)手冊(cè)。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊(cè)并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊(cè)基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊(cè)雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點(diǎn),較低級(jí)別的電子技術(shù)手冊(cè)目前仍然有著各自的應(yīng)用價(jià)值。由于類以上的電子技術(shù)手冊(cè)在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

簡(jiǎn)單的說(shuō),電子技術(shù)手冊(cè)就是技術(shù)手冊(cè)的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個(gè)良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊(cè)的發(fā)展就是圍繞這一過(guò)程來(lái)進(jìn)行的。

四、電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用

時(shí)間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個(gè)參數(shù),可由時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn),兩者可共用的一個(gè)基準(zhǔn)。

1952年國(guó)際天文協(xié)會(huì)定義的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的,分別稱為世界時(shí)(UT)和歷書(shū)時(shí)(ET)。這種基于天文方面的宏觀計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備龐大,操作麻煩,精度僅達(dá)10-9。隨著電子技術(shù)與微波光譜學(xué)的發(fā)展,產(chǎn)生了量子電子學(xué)、激光等新技術(shù),由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標(biāo)準(zhǔn)——量子頻率標(biāo)準(zhǔn)。這種頻率標(biāo)準(zhǔn)是利用原子能級(jí)躍遷時(shí)所輻射的電磁波頻率作為頻率標(biāo)準(zhǔn)。目前世界各國(guó)相繼作成各種量子頻率標(biāo)準(zhǔn),如(133Cs)頻標(biāo)、銣原子頻標(biāo)、氫原子作成的氫脈澤頻標(biāo)、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標(biāo)等等。這樣做后,將過(guò)去基于宏觀的天體運(yùn)動(dòng)的計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn),改變成微觀的原子本身結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間基準(zhǔn)。這一方面使設(shè)備大為簡(jiǎn)化,體積、重量大減??;另一方面使頻率標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定度大為提高(可達(dá)10-12—10-14量級(jí),即30萬(wàn)年——300萬(wàn)年差1秒)。1967年第13屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)正式通過(guò)決議,規(guī)定:“一秒等于133Cs原子基態(tài)兩超精細(xì)能級(jí)躍遷的9192631770個(gè)周期所持續(xù)的時(shí)間”。該時(shí)間基準(zhǔn),發(fā)展了高精度的測(cè)頻技術(shù),大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現(xiàn)代微波技術(shù)和雷達(dá)、激光技術(shù)等的發(fā)展。而激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展又為長(zhǎng)度計(jì)量提供了新的測(cè)試手段。

總之,在探討了近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用問(wèn)題、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題和交互式電子技術(shù)應(yīng)用手冊(cè)后,廣大科技工作者對(duì)電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用知識(shí)的初步了解和認(rèn)識(shí)。在當(dāng)代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮,尖端信息普遍進(jìn)入我們生活之中的同時(shí),國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和和諧社會(huì)的構(gòu)建離不開(kāi)我們科技工作者對(duì)新理論的學(xué)習(xí)和新技術(shù)的應(yīng)用,因此說(shuō),本文具有深刻的理論意義和廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值是不足為虛的。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]陶琦《國(guó)際汽車電子技術(shù)縱覽》[J],《電子設(shè)計(jì)應(yīng)用》,2005(05)。

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[6]黃軍輝,張南峰,管衛(wèi)華《創(chuàng)辦汽車電子技術(shù)專業(yè)——適應(yīng)現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展之路》[J],《廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》,2006(01)。

[7]巨永鋒《汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)》[J],《現(xiàn)代電子技術(shù)》,2003(09)。

篇6

關(guān)鍵詞:共同溝電磁干擾電力事故

1、引言

所謂共同溝(城市綜合管溝)是指將兩種以上的城市管線集中設(shè)置于同一人工空間中,所形成的一種現(xiàn)代化、集約化的城市基礎(chǔ)設(shè)施。利用城市地下空間建設(shè)共同溝以鋪設(shè)城市生命線設(shè)施,不但可以減少對(duì)城市道路的反復(fù)開(kāi)挖以及由此而引起的對(duì)城市正常交通秩序的巨大沖擊,并且可以形成良好的城市景觀。根據(jù)日本阪神地震的防災(zāi)抗災(zāi)經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明,共同溝對(duì)于城市綜合防災(zāi)能力的提高有著非常顯著的作用。

共同溝的建設(shè)已成為二十一世紀(jì)城市現(xiàn)代化建設(shè)的趨勢(shì)和潮流,如東京、莫斯科、巴黎等國(guó)際著名大都市都建有數(shù)百公里長(zhǎng)的共同溝,我國(guó)上海市也在浦東新區(qū)的商業(yè)干道張楊路建成了國(guó)內(nèi)第一條現(xiàn)代化的共同溝,隨后,上海又建設(shè)了嘉定區(qū)安亭新鎮(zhèn)共同溝,深圳市建設(shè)了大梅沙—鹽田坳共同溝隧道,國(guó)內(nèi)其它一些城市也在建設(shè)不同規(guī)模的共同溝。

雖然發(fā)達(dá)國(guó)家的共同溝建設(shè)已有百余年的發(fā)展歷史,但在我國(guó)還處于探索階段,加之國(guó)家尚無(wú)專門的設(shè)計(jì)規(guī)范,所以對(duì)于共同溝建設(shè)中的一些技術(shù)難點(diǎn),為提出符合我國(guó)實(shí)情的解決方案,需要作深入的研究和探討。本文主要討論電力與通信纜線共溝時(shí)的相互干擾問(wèn)題以及電力事故災(zāi)害的防護(hù)對(duì)策及改善措施。

2、電力與通信纜線的相互干擾問(wèn)題

一般而言,共同溝中總是收容電力與通信電纜,由于傳統(tǒng)的通信電纜大多為同軸電纜,所以按照傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和作法,因兩者之間存在嚴(yán)重的電磁干擾。我國(guó)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,兩者不能共同鋪設(shè),既使要共同鋪設(shè),又必須保持一定的凈距。如果按此規(guī)范的要求達(dá)到共同溝的橫斷面設(shè)計(jì),必將極大地增加共同溝的橫斷面尺寸,導(dǎo)致造價(jià)的上升并引起不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,目前作為信息傳輸載體的介質(zhì),已越來(lái)越多地采用了光纜,而材料的革命,徹底解決了兩者的共同問(wèn)題,即信息管線介質(zhì)為光纜時(shí),兩者間的相互干擾問(wèn)題可以忽略不計(jì),無(wú)需采取特殊的技術(shù)措施,就可以共同鋪設(shè)。從總體而言,以光纜作為信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體,已成為21世紀(jì)信息革命的趨勢(shì)和潮流,但完全普及還需時(shí)日。

當(dāng)采用同軸電纜作為信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體時(shí),可以通過(guò)以下的技術(shù)方案,來(lái)消除電力與通信電纜間的電磁干擾問(wèn)題。

共同溝內(nèi)通信線路最易遭受電磁干擾,因?yàn)橐环矫嫱ㄐ艑儆谌蹼娦盘?hào)系統(tǒng),對(duì)雜散信號(hào)的限制最為嚴(yán)格,另一方面電力與通信線路往往需長(zhǎng)距離的并行,會(huì)累積電磁感應(yīng)電壓。但共同溝內(nèi)電力、通信共溝是必然趨勢(shì),因?yàn)殡娏?、通信共溝一者可減少內(nèi)部空間,節(jié)省投資,二者便于管理。因此首先必須解決電力系統(tǒng)對(duì)通信系統(tǒng)的干擾問(wèn)題。

電磁干擾來(lái)自于磁場(chǎng)的縱向感應(yīng)電壓,此電壓與負(fù)載電流、互感阻抗、不平衡率、電力電纜屏蔽系數(shù)、通信電纜屏蔽系數(shù)及背景磁場(chǎng)屏蔽等成正比,每項(xiàng)的減少將減少磁場(chǎng)的縱向感應(yīng)電壓,其中負(fù)載電流及不平衡率決定于用電狀況,本研究已考慮其最大值,無(wú)法通過(guò)共同溝的規(guī)劃改善,其余各項(xiàng)可通過(guò)電纜布置及加強(qiáng)屏蔽等措施加以改善,說(shuō)明如下:

2.1電纜布置策略

電纜布置影響各電纜相互的空間關(guān)系,這種空間關(guān)系將影響互感阻抗,互感阻抗有零序互感阻抗和正序互感阻抗。若距離變大,則零序互感阻抗變小,有助于減少干擾;正序互感阻抗取決于各相電力電纜與擾線路距離的比值,此比值愈接近于1即擾線路與每相電力電纜愈等距離,則干擾愈小,若完全等距離(比值為1),則無(wú)正(負(fù))序互感阻抗。因此,“最大距離”與“等距離”是電纜布置的兩大原則,其措施如下:

(1)電力電纜與弱電(60V以下)系統(tǒng)的線路(特別是通信線路)應(yīng)盡可能維持最大距離。

(2)同回路的各條電力電纜線應(yīng)緊靠配置。

(3)三相電纜采用正三角形配置。

(4)同回路所有帶電導(dǎo)線纏繞或完全換位。

(5)盡可能采用多芯電力電纜,將同回路所有相導(dǎo)體、中性導(dǎo)體及接地線容納在同一條電纜內(nèi)。

以上(1)(2)兩項(xiàng)是基本措施,是必須要實(shí)施的項(xiàng)目,(3)至(5)項(xiàng)當(dāng)有必要時(shí)擇一實(shí)施,即當(dāng)通信與電力電纜長(zhǎng)距離平行,且平行長(zhǎng)度超過(guò)一定值時(shí)才有必要實(shí)施,對(duì)于非多重系統(tǒng)接地的電力電纜(一般低壓、35KV及110KV),只要實(shí)施(3)至(5)中的一項(xiàng),可完全免除干擾憂慮。

2.2加強(qiáng)屏蔽措施

增設(shè)各種導(dǎo)體,可改善磁場(chǎng)屏蔽效果,其原理主要是產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場(chǎng)以抵消部分干擾源磁場(chǎng)。

通常情況是增設(shè)三相屏蔽導(dǎo)體,屏蔽導(dǎo)體互連且多重接地,此時(shí)磁場(chǎng)感應(yīng)屏蔽作用相當(dāng)顯著。理論和實(shí)踐證明,在三相電力系統(tǒng)中增加互連且多重接地的屏蔽導(dǎo)體來(lái)改善磁場(chǎng)屏蔽效果的措施是可行的,這可從干擾者(電力電纜),擾者(通信電纜)及背景環(huán)境(共同溝結(jié)構(gòu))三方面來(lái)實(shí)施:

2.2.1電力電纜加強(qiáng)屏蔽的措施

(1)屏蔽層或中性導(dǎo)體直接并聯(lián)導(dǎo)體,且互連多重接地。

(2)使用導(dǎo)體材料(金屬材料)做電流架或電纜槽,此金屬架(槽)必須在縱方向電性連接良好且實(shí)施多重接地。

2.2.2通信光纜加強(qiáng)屏蔽的措施

(1)增加專用屏蔽導(dǎo)線,此導(dǎo)線應(yīng)多重接地。

(2)同2.2.1項(xiàng)的(2)款。

2.2.3共同溝結(jié)構(gòu)屏蔽措施

(1)溝體結(jié)構(gòu)鋼筋做良好的電性連接,使用焊接或熔接技術(shù),連接溝體鋼筋。尤其在縱方向的主鋼筋應(yīng)實(shí)施此種連接。

(2)預(yù)埋接地導(dǎo)線,可使用裸銅線埋設(shè)于溝體底部,一方面做屏蔽導(dǎo)體,一方面提供各種接地連接,效果最為顯著。

以上各項(xiàng)措施配合現(xiàn)場(chǎng)需要實(shí)施,基本上管道長(zhǎng)度超過(guò)干擾安全長(zhǎng)度時(shí),才有必要擇一實(shí)施;只有溝體結(jié)構(gòu)的屏蔽措施,只要有22KV以上的高壓電纜時(shí)就應(yīng)實(shí)施。

3、電力事故災(zāi)害的防護(hù)對(duì)策及改善措施

共同溝內(nèi)的電力事故,主要是指接地故障造成的人員及其他管線傷害的問(wèn)題,至于電纜縱向感應(yīng)電壓所造成的端末設(shè)備障礙問(wèn)題,因其安全長(zhǎng)度大于干擾安全長(zhǎng)度,故在解決干擾問(wèn)題時(shí)即可同時(shí)解決本問(wèn)題,且電纜接地措施可免除縱向感應(yīng)電壓對(duì)人員的接觸電壓傷害,故電力事故災(zāi)害的防護(hù)措施應(yīng)以防范接地故障相關(guān)問(wèn)題為重點(diǎn),主要包括:

(1)人員安全的防護(hù);

(2)高壓閃絡(luò)及爆裂的防護(hù);

(3)漏電的防護(hù)。

針對(duì)這些問(wèn)題的防護(hù)策略及措施說(shuō)明如下:

3.1人員安全的防護(hù)

對(duì)人員安全的威脅主要來(lái)自“接觸電壓”和“跨步電壓”,這兩種電壓皆因較大的地電流導(dǎo)致共同溝內(nèi)各處均可能有電位差的存在,一旦此電位差出現(xiàn)在人員手足之間則可能造成接觸電壓傷害,而若出現(xiàn)在雙足之間則可能造成跨步電壓的傷害。防止此事故發(fā)生可由減少地電流、消除電位差及加強(qiáng)絕緣三方面進(jìn)行,前者是通過(guò)各種“地電流的疏導(dǎo)措施”減少接地故障電流流入溝內(nèi)結(jié)構(gòu)物,消除電位差的做法是使人員與接觸物之間加強(qiáng)絕緣阻抗以阻止電流流入人體造成傷害,具體說(shuō)明如下:

3.1.1地電流疏導(dǎo)措施

接地故障電流必須流回電源端(變壓器室),此流回的路徑(回路)若經(jīng)過(guò)地中或地面,則人員亦受傷害。因此,若能減少流入地中的電流量,則可增進(jìn)人員的安全,其措施是加強(qiáng)電力電纜對(duì)接地故障電流分流的能力,通過(guò)各種導(dǎo)體與電纜中性導(dǎo)體、屏蔽導(dǎo)體鎧裝導(dǎo)體管的并聯(lián),即可加強(qiáng)分流能力,而消除電磁干擾中的加強(qiáng)屏蔽措施正合乎此項(xiàng)要求,即可同時(shí)減少干擾并增進(jìn)安全。

3.1.2同電位措施

(1)作場(chǎng)所妥善接地配置

在人員施工時(shí)有可能出現(xiàn)高電位差的地方增設(shè)接地網(wǎng)(或鋪金屬板),并將此接地網(wǎng)或金屬板與高壓電纜屏蔽導(dǎo)體、中性導(dǎo)體、管溝墻壁鋼筋、通信光纜屏蔽導(dǎo)體及其他各種金屬管線的接地導(dǎo)體互連,形成同電位,人員工作場(chǎng)所的接地電阻亦應(yīng)盡量降低。

(2)人員穿導(dǎo)電衣褲、手套及鞋

施工人員穿著互連性好的導(dǎo)電衣褲及手套和導(dǎo)電鞋則可維持身體各部位同電位,當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí),電流流過(guò)導(dǎo)電衣褲形成的回路,不經(jīng)過(guò)人體可確保人身安全,但此項(xiàng)措施不能影響施工。

3.1.3加強(qiáng)絕緣措施

在可能出現(xiàn)高電位差的位置通過(guò)加強(qiáng)絕緣,可使流入人體的電流減少,而增強(qiáng)人員的耐壓能力,其措施如下:

(1)工作場(chǎng)所加強(qiáng)絕緣措施

在高危險(xiǎn)場(chǎng)所鋪設(shè)絕緣材料(例如塑膠地板)可大量增加接觸電阻而提高人員對(duì)接觸電壓和跨步電壓的耐受度。

(2)穿絕緣鞋及手套措施

此亦可增加接觸電阻,提高接觸電壓和跨步電壓的耐受度,通常只要穿絕緣鞋和戴絕緣手套,即可確保人員安全。

3.2高壓閃絡(luò)及爆裂的防護(hù)對(duì)策

高壓電纜絕緣破壞時(shí),造成接地故障,有大電流及高壓存在,高壓可能會(huì)對(duì)鄰近其它管線產(chǎn)生閃絡(luò)(Flashover)并可能產(chǎn)生高熱而出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象,此可能破壞鄰近管線。可按下列措施避免或減少破壞:

(1)與高壓電纜拉大距離;

(2)用防爆隔板隔開(kāi)高壓電纜與其他管線;

(3)高壓電纜使用專用管線槽;

(4)采用分室配置,將高壓電纜與其他管線隔開(kāi);

(5)上列措施基本上是針對(duì)60KV以上的電纜提出,但較安全的評(píng)估原則是35KV以上的高壓即應(yīng)考慮擇一實(shí)施。

3.3漏電保護(hù)

漏電現(xiàn)象基本上是一種高阻抗接地故障,因電流不大,不易由電力系統(tǒng)的斷路器切離,故往往使漏電持續(xù)存在而不知,一旦人員碰觸即造成傷害,防范漏電傷害應(yīng)由下列幾項(xiàng)措施來(lái)加以彌補(bǔ):

(1)警示標(biāo)志措施

在有高壓電纜的場(chǎng)所應(yīng)明確標(biāo)示其位置及各種注意事項(xiàng)和安全措施。

(2)安裝漏電探測(cè)器和報(bào)警器

在人員進(jìn)出和施工場(chǎng)所裝設(shè)漏電探測(cè)器和報(bào)警器,一旦有漏電即可進(jìn)行處理。

(3)加強(qiáng)維護(hù)檢查

施工前的漏電檢測(cè),接地檢查及環(huán)境維護(hù)工作,如積水排除、防止動(dòng)物進(jìn)入溝內(nèi)等皆可進(jìn)一步加強(qiáng)漏電保護(hù)。

4.結(jié)束語(yǔ)

電力、通信管線共溝的共敷問(wèn)題是共同溝建設(shè)中的一個(gè)難題,目前國(guó)內(nèi)已建成的幾段共同溝,幾乎都沒(méi)有把電力、通信管線共溝敷設(shè),因?yàn)槠潆姶鸥蓴_問(wèn)題難以解決。受深圳市國(guó)土規(guī)劃局委托,筆者于2001年做了《深圳市共同溝可行性研究報(bào)告》,幾年來(lái),對(duì)國(guó)內(nèi)外共同溝做了深入研究,借鑒了國(guó)外(主要是日本)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)此問(wèn)題做了探討,提出了相應(yīng)的解決措施,并對(duì)共同溝內(nèi)電力事故的防災(zāi)問(wèn)題提出了相應(yīng)的處理措施。希望能對(duì)國(guó)內(nèi)共同溝的發(fā)展有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50217-94,電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GBT/T50311-2000,建筑與建筑群綜合布線工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

篇7

目前的科學(xué)設(shè)備投入力度小,大部分還是通過(guò)人工監(jiān)視。這種傳統(tǒng)的管理模式很難保證電壓合格率,所以電網(wǎng)無(wú)功電壓在目前看來(lái)最典型的就是技術(shù)和設(shè)備上存在的問(wèn)題,深入加大電壓管理也勢(shì)在必行。

1.1技術(shù)和設(shè)備上存在問(wèn)題

技術(shù)和設(shè)備上常出現(xiàn)的問(wèn)題主要包括以下幾種:

①無(wú)功補(bǔ)償容量不足,例如在新上工程中不安裝電容器或容量偏小,甚至為提高其設(shè)備檔次而犧牲電容器的做法,這類問(wèn)題就會(huì)使無(wú)功補(bǔ)償容量不足。

②電容器配置不合理,例如只在低壓使用并聯(lián)電容器或電容器的全部投入使用都可能會(huì)導(dǎo)致電容器不能正常投入使用,無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的效益。

③變壓器的額定限壓不合理,由于網(wǎng)路增強(qiáng)供電半徑的減小,就會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)的電壓很難滿足要求且無(wú)法投入運(yùn)行中。

1.2無(wú)功電壓管理上的問(wèn)題

未從源頭上規(guī)劃好無(wú)功設(shè)備、運(yùn)行管理之中的管理不到位和管理用戶難度大是電壓管理上存在的三大問(wèn)題。要解決首要的源頭問(wèn)題,首先要采取環(huán)網(wǎng)布置,開(kāi)環(huán)運(yùn)行,同時(shí)側(cè)重于電能質(zhì)量和線損的管理。所以不能只考慮對(duì)電壓的要求,還要進(jìn)行科學(xué)配置。管理用戶方面,用戶配置不夠合理,未規(guī)范管理電容器運(yùn)行,未及時(shí)向供電部門提供信息導(dǎo)致變壓器擴(kuò)容時(shí)無(wú)法同期建成無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

2無(wú)功電壓的管理

2.1實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

為保持電網(wǎng)內(nèi)被控電站低壓側(cè)母線電壓在合理方位內(nèi),減少網(wǎng)損,減少變電站電容器投停和調(diào)整次數(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理,減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度,迎合電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng),但以深入開(kāi)展為目標(biāo),各公司會(huì)越來(lái)越注重經(jīng)濟(jì)效益,而探尋到一條適合自己的管理途徑,以此提高電壓質(zhì)量,保障電網(wǎng)安全。

2.2解決措施

2.2.1充分發(fā)揮無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)的作用為最大范圍地實(shí)現(xiàn)電壓合格,減小電能損耗,保證設(shè)備使用次數(shù),使整個(gè)運(yùn)行過(guò)程安全進(jìn)行,要以保證設(shè)備安全為前提,合理投入設(shè)備,使主變分接開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)次數(shù)達(dá)到最小,提高電網(wǎng)調(diào)度水平,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保證安全性,達(dá)到質(zhì)量過(guò)關(guān)損耗降低的理想狀態(tài)。

2.2.2建立一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,首先要支持最高級(jí)的電壓網(wǎng)絡(luò);其次是要優(yōu)化低一級(jí)的電壓網(wǎng)絡(luò),做到分層供電,采用環(huán)形布置的科學(xué)結(jié)構(gòu);再次是中、低壓電網(wǎng)的相互配合,控制好供電半徑在合理范圍內(nèi);最后要保證無(wú)功負(fù)荷與無(wú)功電源之間的平衡。

2.2.3注意電容器運(yùn)行間存在的問(wèn)題電容器在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題:在低壓時(shí),調(diào)度所并未下令使用所有的容器,而且功率因數(shù)和電壓合格率的考核均未到達(dá)各變電站的標(biāo)準(zhǔn)。又因向主系統(tǒng)倒送之中,出現(xiàn)電壓不正常、功率因數(shù)偏低等問(wèn)題,未及時(shí)采取功率因數(shù)調(diào)節(jié)措施。所以一定要重視電容器的運(yùn)行情況,及時(shí)采取功率因數(shù)調(diào)節(jié)的措施,加強(qiáng)對(duì)用戶電容器的管理力度,定時(shí)詢問(wèn)電容器裝置的狀況。

2.2.4加強(qiáng)對(duì)電壓質(zhì)量的管理加強(qiáng)電壓質(zhì)量,首先就是要對(duì)主要送電線路的導(dǎo)線進(jìn)行檢查和改造,擴(kuò)大線徑,提高受電電壓,降低損耗。同時(shí),調(diào)整配電線路,消除因線路過(guò)長(zhǎng)對(duì)電壓質(zhì)量帶來(lái)的不良影響。重視調(diào)壓設(shè)備的建設(shè)對(duì)無(wú)功容量的配置,對(duì)變壓器有載調(diào)壓改造工作是刻不容緩,也是從根本上改變的途徑。加強(qiáng)對(duì)無(wú)功電壓的運(yùn)行中的管理,明確職責(zé),各部門員工各司其職。制訂有效的考核管理辦法,提高綜合電壓合格率,確保上傳下達(dá)指標(biāo)的達(dá)標(biāo)。

2.2.5加強(qiáng)無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償對(duì)變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償,并利用并聯(lián)電容器,最后通過(guò)有載調(diào)壓主變進(jìn)行調(diào)壓。有載調(diào)壓靈活、調(diào)壓幅度大,且在電網(wǎng)無(wú)功不足的情況下能改變電壓分布,盡管其對(duì)提供無(wú)功無(wú)濟(jì)于事,但這一缺陷正好可由并聯(lián)電容器加以彌補(bǔ)。投入電容器的使用不僅增加了網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功電力,還能提高網(wǎng)絡(luò)電壓。但如果進(jìn)行較大幅度的調(diào)壓,就會(huì)造成一定的浪費(fèi),成果并不經(jīng)濟(jì),所以在應(yīng)用并聯(lián)電容器的情況下,調(diào)壓應(yīng)注意以下四點(diǎn)問(wèn)題:

①在高峰負(fù)荷時(shí),應(yīng)首先投入電容器組的使用;在低谷負(fù)荷時(shí),應(yīng)先考慮電壓的調(diào)整。

②一般變電站應(yīng)以變壓器調(diào)壓為主要調(diào)壓方式,并聯(lián)電容器手段做好輔助調(diào)壓的工作。

③利用并聯(lián)電容器調(diào)整電壓時(shí),應(yīng)保證電壓突變幅度,還要對(duì)電容器容量較大時(shí)采取分組安裝的方式,分組投切。

④對(duì)容量較大的電容器,其自動(dòng)投切方式要采用電壓控制為主的方式,從而保證能自動(dòng)、適時(shí)地控制無(wú)功潮流和電壓的變化。

3結(jié)束語(yǔ)

篇8

一、論文提綱.........................................1

二、內(nèi)容摘要及關(guān)鍵詞..................................2

三、正文............................................3-9

四、參考文獻(xiàn)..........................................10

論文提綱

1、機(jī)電產(chǎn)品的優(yōu)越性

2、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

3、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4、缺乏全、系統(tǒng)的并且實(shí)地性的專業(yè)信息平臺(tái)

5、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場(chǎng)管理體系不完善

內(nèi)容摘要、關(guān)鍵詞

摘要:隨著科技日益直向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,機(jī)電一體化逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要推助力?,F(xiàn)如今,我國(guó)的機(jī)電一體化已取得初步成效,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,有效解決了人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、不可控質(zhì)量影響因素多等問(wèn)題。本文將對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要概述,并展望其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)

探究機(jī)電一體化的發(fā)展及應(yīng)用

一、機(jī)電產(chǎn)品的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性:

(一)使用安全性和可靠性提高

一般機(jī)電一體化產(chǎn)品都具有自動(dòng)監(jiān)視、提醒、報(bào)警等自動(dòng)保護(hù)功能,可以減少和避免人身和設(shè)備事故,設(shè)備的使用安全性能明顯提高。

(二)生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高

一體化的機(jī)電產(chǎn)品具有自動(dòng)控制和自動(dòng)處理信息的功能,其靈敏度、精確度等都有很大提高,可以確保機(jī)械按照設(shè)計(jì)要求完動(dòng)工作,減少人為者主觀因素的影響。

(三)人機(jī)交流和復(fù)合功能進(jìn)一步得到提升

一體化機(jī)電普遍采用電子屏數(shù)字顯示和程控技術(shù),減少了許多外延性的操作,更加方便、簡(jiǎn)單,人機(jī)互動(dòng)更容易。自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)保護(hù)等便多的智能化功能,能在不同工作場(chǎng)合領(lǐng)域適應(yīng)更多的工作要求。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

(一)數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床又稱數(shù)字控制機(jī)床,是配置程序控制系統(tǒng)的一種自動(dòng)化機(jī)床。經(jīng)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,機(jī)電一體化技術(shù)是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的可靠支撐,不僅提了升數(shù)控機(jī)床的加工精度、加工質(zhì)量以及加工效率,同時(shí)還有助于加工性能多樣化,以滿足多元化的工業(yè)生產(chǎn)要求。數(shù)控機(jī)床的實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中,機(jī)電一體化技術(shù)為總線系統(tǒng)和CPU之間的多重連接提供便利,這對(duì)提高管理效率,豐富數(shù)控機(jī)床種類極為重要。首先,可以削弱多臺(tái)數(shù)控機(jī)床的排斥效應(yīng),為機(jī)床使用周期的延長(zhǎng)、生產(chǎn)效率的提高奠定了良好基礎(chǔ);其次,用戶可以按照實(shí)際生產(chǎn)需求,對(duì)操作管理進(jìn)行自定義設(shè)計(jì),大幅度提高了數(shù)控機(jī)床的智能化水平。

(二)分布式控制系統(tǒng)

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng),可以針對(duì)性解決集中控制系統(tǒng)的不足。首先,便于分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行控制流程簡(jiǎn)化,提高操作穩(wěn)定性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)主機(jī)的有效管控。其次,可以強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全管理。具體來(lái)講,分布式系統(tǒng)與機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合,有助于控制級(jí)別多樣化,以便針對(duì)不同生產(chǎn)情況,主機(jī)可以進(jìn)行不同的操作管理。同時(shí),還可以化繁為簡(jiǎn),優(yōu)化在線生產(chǎn)以及生產(chǎn)計(jì)劃等功能,大幅度減少因控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的一系列后續(xù)問(wèn)題。

(三)全自動(dòng)照相機(jī)

全自動(dòng)照相機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一代表性產(chǎn)品。該類型照相機(jī)可以利用微電子技術(shù),根據(jù)光線條件、拍攝距離等,自動(dòng)對(duì)光圈、曝光速度以及焦距進(jìn)行最優(yōu)化選擇。全自動(dòng)照相機(jī)主要分為機(jī)械與電子兩大組成部分,它們互相協(xié)作,是一個(gè)不可分割的整體。全自動(dòng)照相機(jī)不僅包含精密機(jī)械以及復(fù)雜電路,同時(shí)還涉及光電檢測(cè)、液晶顯示等多種先進(jìn)技術(shù)。

(四)工業(yè)機(jī)器人

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,危險(xiǎn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及作業(yè)環(huán)境惡劣等情況在所難免,這導(dǎo)致人工操作存在諸多安全隱患?;诖?,人們結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù),利用機(jī)器人代替人工進(jìn)行高危操作,以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度以及作業(yè)危險(xiǎn)性,有效避免安全事故頻發(fā)問(wèn)題??v觀工業(yè)機(jī)器人發(fā)展史,有3個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn):第一代機(jī)器人只能機(jī)械性重復(fù)簡(jiǎn)單工作,其自動(dòng)化水平以及對(duì)于外界環(huán)境變化的敏感度偏低;第二代機(jī)器人可以部分感知外界工況,并可對(duì)部分信息進(jìn)行判斷與分析;第三代機(jī)器人的智能化水平較高,基本可以模擬人腦思維模式。這也是當(dāng)下機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)核心課題。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

(一)人工智能

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)的智能化建設(shè)提供了可靠技術(shù)支撐。人工智能,就是指機(jī)械設(shè)備擁有人腦思維能力,可以自主思考問(wèn)題,并及時(shí)對(duì)傳感器收集信息進(jìn)行有效分析與處理。與前兩代機(jī)器人相比,第三代機(jī)器人的人工智能水平得到大跨步發(fā)展。與此同時(shí),學(xué)習(xí)能力也是人工智能技術(shù)的重中之重,可以有效提升機(jī)電設(shè)備控制管理系統(tǒng)的精確性、高效性。

(二)網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)今社會(huì)是信息化時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要發(fā)展趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)的合理應(yīng)用,可以強(qiáng)化機(jī)電一體化的遠(yuǎn)程管控質(zhì)量,工作人員不需要對(duì)生產(chǎn)車間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,就可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)反饋生產(chǎn)信息,對(duì)生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,并根據(jù)實(shí)際情況,及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

(三)模塊化

實(shí)現(xiàn)模塊化是機(jī)電一體化發(fā)展的迫切需求。然而,由于市場(chǎng)上的機(jī)電一體化產(chǎn)品五花八門,且不同配件往往產(chǎn)于不同的制造廠商,導(dǎo)致同一類型的機(jī)械設(shè)備多少會(huì)存在一定差異。同時(shí),模塊化對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求,真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模塊化,并不容易。因此,相關(guān)人員應(yīng)加大研發(fā)力度,充分調(diào)動(dòng)一切可利用資源,不斷拓展資金渠道,為部件接口統(tǒng)一化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

四、缺乏全、系統(tǒng)的并且實(shí)地性的專業(yè)信息平臺(tái)

為應(yīng)對(duì)技術(shù)壁壘和反傾銷,應(yīng)由政府和行業(yè)協(xié)會(huì)、出口企業(yè)建立全面系統(tǒng)的專業(yè)信息平臺(tái)。我國(guó)缺和一個(gè)綜合性的信息平臺(tái),使政府的調(diào)控和監(jiān)督作用難以有效發(fā)揮,行業(yè)協(xié)會(huì)的作用也很難到位,企業(yè)對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)口國(guó)標(biāo)準(zhǔn)等信息滯后,技術(shù)發(fā)展遇到壁壘。

五、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場(chǎng)管理體系不完善

我國(guó)有許多產(chǎn)品沒(méi)有建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),存在有標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一或低于標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。這對(duì)于向其它國(guó)家作為主機(jī)出口發(fā)展方向的企業(yè)是一個(gè)無(wú)缺失。執(zhí)法的不嚴(yán)不及明也使企業(yè)沒(méi)有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識(shí),使我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)存在很大的質(zhì)量疑問(wèn)。

要使我國(guó)的機(jī)電產(chǎn)品在國(guó)際上有一足之地,要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)的建設(shè)。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,機(jī)電一體化包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械加工技術(shù)、電子信息技術(shù)等多方面內(nèi)容,對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有直接性影響。只有機(jī)電一體化理念與時(shí)俱進(jìn),才能保障我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)力在國(guó)際市場(chǎng)占有一席之地。因此,相關(guān)政府主管部門應(yīng)健全制度體系,完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),積極拓展資金渠道,鼓勵(lì)企業(yè)創(chuàng)新技術(shù),促進(jìn)機(jī)電一體化在人工智能、網(wǎng)絡(luò)以及模塊化、綠色化等方面實(shí)現(xiàn)大跨步的飛躍,為社會(huì)發(fā)展以及GDP增長(zhǎng)提供可靠推助力。

參考文獻(xiàn)

1、謝明揚(yáng),杜明鑒.機(jī)電一體化技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展研究[J].南方農(nóng)機(jī),2018,49(09):144+148.

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篇9

1.1施工界面管理

施工界面管理是機(jī)電施工技術(shù)當(dāng)中的重要組成部分,其內(nèi)容是指機(jī)電設(shè)備在建筑工程當(dāng)中的表面工程,以機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電工程施工等內(nèi)容為主。隨著機(jī)電設(shè)備功能性越來(lái)越強(qiáng),所以其安裝難度與界面也越來(lái)越復(fù)雜,在這種情況下,機(jī)電子系統(tǒng)和機(jī)電設(shè)備及智能系統(tǒng)之間有著緊密的聯(lián)系,而且其工程界面也非常之多,在這種情況下就要求機(jī)電子系統(tǒng)建設(shè)負(fù)責(zé)人來(lái)進(jìn)行會(huì)議研討,建立起報(bào)告制度和施工界面管理協(xié)調(diào)措施,并用書(shū)面形式將其記錄備案。

1.2施工進(jìn)度管理

施工進(jìn)度直接影響著機(jī)電工程的施工完成時(shí)間,并且會(huì)對(duì)機(jī)電工程施工質(zhì)量產(chǎn)生影響,因此做好施工進(jìn)度管理對(duì)于機(jī)電施工質(zhì)量及施工技術(shù)的提升有著重要作用。在進(jìn)行施工進(jìn)度管理過(guò)程中,其管理內(nèi)容較為廣泛,例如施工人員的組織、設(shè)備的選擇、土建工程以及弱電工程等。為了更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)上述內(nèi)容的有效管理,使其能夠順利完成為施工進(jìn)度的加快提供支持,必須要分別建立起施工進(jìn)度表,對(duì)其施工行為及進(jìn)度控制進(jìn)行檢查與管理。在進(jìn)行施工進(jìn)度表表的設(shè)置過(guò)程中,必須要按照施工順序來(lái)進(jìn)行進(jìn)度定制,這樣才能保證進(jìn)度表的科學(xué)、有效。就拿弱電工程來(lái)說(shuō),其進(jìn)度表的內(nèi)容及順序應(yīng)該以如下順序進(jìn)行:弱電工程進(jìn)度表:設(shè)計(jì)安裝圖→管線施工→材料、設(shè)備驗(yàn)收→安裝設(shè)備→設(shè)備調(diào)試。

2機(jī)電施工技術(shù)管理

2.1弱電系統(tǒng)施工技術(shù)管理

建筑工程當(dāng)中的機(jī)電功率會(huì)根據(jù)不同的用電需求而有所調(diào)整,在這種情況下≤220V/50Hz的電力都被稱之為“弱電系統(tǒng)”。弱電系統(tǒng)是建筑工程機(jī)電系統(tǒng)當(dāng)中的主要組成部分,其主要負(fù)責(zé)建筑工程當(dāng)中載有數(shù)據(jù)、圖像、語(yǔ)音信息的用電傳遞,例如電話、計(jì)算機(jī)、影碟機(jī)等。除此之外,其還負(fù)責(zé)國(guó)家規(guī)定的低電壓電能設(shè)備的供電,此類設(shè)備當(dāng)中最具代表性的就是樓道應(yīng)急照明燈、門禁系統(tǒng)等。在進(jìn)行弱電系統(tǒng)安裝過(guò)程中,機(jī)電施工企業(yè)必須要先對(duì)建筑工程有一個(gè)全面、系統(tǒng)、充分的了解,在此基礎(chǔ)上選擇最為合適的弱電系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行安裝。在建筑工程機(jī)電安裝過(guò)程中,弱電系統(tǒng)設(shè)備具有昂貴、施工工期短的特點(diǎn),因此在進(jìn)行安裝過(guò)程中,為了按時(shí)保質(zhì)的完成弱電設(shè)備的安裝,必須要實(shí)現(xiàn)做好管槽的安裝,除此之外的設(shè)備則都應(yīng)在施工后期進(jìn)行安裝。另外,對(duì)于施工方法、線纜選擇、設(shè)備間距設(shè)置等內(nèi)容都必須要按照設(shè)計(jì)要求來(lái)進(jìn)行,不同弱電設(shè)備的電線要進(jìn)行分類標(biāo)識(shí),施工完成后還必須要做好各方面的測(cè)試,保證其安裝施工質(zhì)量。

2.2電氣系統(tǒng)施工技術(shù)管理

電氣系統(tǒng)也是機(jī)電設(shè)備安裝當(dāng)中的重要部分,電氣系統(tǒng)的施工技術(shù)管理內(nèi)容十分廣泛,例如施工圖紙、場(chǎng)地、人力資源、機(jī)械設(shè)備的選擇等都是其中的重要內(nèi)容。由于電氣系統(tǒng)的安裝十分復(fù)雜,所以在進(jìn)行安裝過(guò)程中,必須要做好對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理,保證每個(gè)細(xì)節(jié)的施工及安裝行為都是科學(xué)、可靠的。除了要保證好電纜質(zhì)量的基礎(chǔ)上,對(duì)于電纜的預(yù)埋工作也必須要細(xì)致進(jìn)行,通過(guò)電纜型號(hào)的統(tǒng)一劃分與整理,實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜清晰、正確的管理,避免電纜分類混亂,任意疊加情況的出現(xiàn),影響其功能性。在施工過(guò)程中,如若發(fā)現(xiàn)施工圖紙與實(shí)際情況存在出處,那么必須要作好記錄并與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行及時(shí)的溝通,做好對(duì)電氣設(shè)備的合理變更。在對(duì)橋架、母線進(jìn)行安裝時(shí)、必須要先做好支架的安裝,支架必須要使用專門的支架,線槽的支架可以使用角鐵支架,而線管支架直接安裝在墻上或樓上即可。在安裝支架時(shí),一定要保證支架的牢固性,各固定點(diǎn)之間的距離要?jiǎng)蚍Q,保證其受力的均勻性,線管拐彎處的曲徑要大于管外徑的6倍。電纜管曲徑則要大于管外曲徑的10倍,并將管外緣做出喇叭形狀。

3總結(jié)

篇10

1)隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展,加速了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步

促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品獲得更強(qiáng)大功能、更優(yōu)越性能,更高的智能化性能,促使企業(yè)獲得更為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,進(jìn)而謀求更大的生產(chǎn)小小。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦開(kāi)采和運(yùn)輸裝備的應(yīng)用和推廣,展現(xiàn)了多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的功能價(jià)值,以及最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù),極大地提升了我國(guó)煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力,為實(shí)現(xiàn)高效、安全、可持續(xù)的煤炭工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供重要保障。機(jī)電一體化的發(fā)展降低生產(chǎn)煤礦勞動(dòng)難度和提高安全系數(shù),為傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)注入新鮮血液,實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn);

2)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)有效融合了機(jī)械、電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)

在一定程度上提高了煤礦機(jī)械設(shè)備的安全性能、經(jīng)濟(jì)效益性能、可靠性能、可操作性能等,同時(shí),對(duì)于機(jī)械設(shè)備的作業(yè)精度、作業(yè)效率等也有了很大程度的改進(jìn),使得機(jī)械設(shè)備更方便進(jìn)行安裝拆除,便于日后的機(jī)器維護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)控,當(dāng)機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障時(shí),可自動(dòng)報(bào)警并實(shí)行故障自診,優(yōu)化了機(jī)械操作工作人員的工作環(huán)境和條件,不但提高了機(jī)器設(shè)備的工作效率,更達(dá)到了節(jié)能降耗,延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命,提高生產(chǎn)效率的目的。有效解決實(shí)踐應(yīng)用管理問(wèn)題,發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)全方位優(yōu)勢(shì),不但提高機(jī)電技術(shù)生產(chǎn)制造水平,增加產(chǎn)品的多功能性質(zhì),還節(jié)約能源資源和減少材料消耗,降低煤礦企業(yè)成本支出,而且在更新煤礦企業(yè)機(jī)械設(shè)備系統(tǒng),改造陳舊老化的機(jī)器設(shè)備以及引入新技術(shù)產(chǎn)品方面取得突出的成效;

3)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品在煤礦企業(yè)的應(yīng)用,一方面能有效提高工作效率

改進(jìn)落后的生產(chǎn)作業(yè)方式,降低操作人員的勞動(dòng)量,大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和工作效率,另一方面也有利于提高作業(yè)人員安全操作質(zhì)量和改善工作環(huán)境。除外,通過(guò)機(jī)電一體化設(shè)備在煤炭的采掘、運(yùn)輸過(guò)程的應(yīng)用,更有利于減輕礦工繁重的體力勞動(dòng),降低事故發(fā)生率,避免工傷事故的發(fā)生,保證了礦工的人身安全;

4)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用能促進(jìn)煤炭產(chǎn)量的提高

提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益,積極推動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)也增加礦工的勞動(dòng)收入,改善礦工的生活質(zhì)量。此外煤礦機(jī)電一體化技術(shù)保障礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)行,為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。這些機(jī)械設(shè)備在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用,不但能減輕技術(shù)操作人員的工作負(fù)擔(dān)和降低操作難度,而且提高了煤礦的生產(chǎn)水平和管理能力,創(chuàng)造了不可估計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2探索加強(qiáng)煤礦機(jī)電技術(shù)一體化應(yīng)用的途徑

1)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)煤礦機(jī)電技術(shù)一體化技術(shù)和設(shè)備,大力推廣與使用機(jī)電一體化,不斷提高設(shè)備的質(zhì)量,改進(jìn)和升級(jí)性能。

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個(gè)環(huán)節(jié),但是我國(guó)在開(kāi)發(fā)水平、應(yīng)用范圍、投資規(guī)模、技術(shù)人才和管理水平方面基礎(chǔ)薄弱,相對(duì)國(guó)外先進(jìn)機(jī)電設(shè)備技術(shù)還是比較落后的,與世界先進(jìn)技術(shù)水平也存在很大差距。因此,必須掌握信息時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)能力操作,關(guān)注相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),適時(shí)引進(jìn)國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)踐。同時(shí)國(guó)家要積極鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)發(fā)擁有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和專利產(chǎn)品以及裝置技術(shù)設(shè)備;要關(guān)注國(guó)內(nèi)外高新信息技術(shù)的發(fā)展,將那些先進(jìn)的高新技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品,從而提高煤礦現(xiàn)代化和科學(xué)先進(jìn)化發(fā)展,達(dá)到煤礦自動(dòng)化生產(chǎn),適應(yīng)企業(yè)綜合自動(dòng)化的需要。

2)大力加強(qiáng)我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化和通用化的提高

要選用開(kāi)放性和可靠性的通信技術(shù),促進(jìn)企業(yè)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)向著智能化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,廣泛的應(yīng)用到我國(guó)煤礦安全監(jiān)控體系中;煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品需要達(dá)到智能化發(fā)展水平,能判斷機(jī)電設(shè)備好壞和周圍環(huán)境的狀態(tài),使設(shè)備能自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境并以最優(yōu)的狀態(tài)工作,同時(shí)能快速地對(duì)所采集的信息進(jìn)行自動(dòng)分析,發(fā)出診斷結(jié)果;加強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控體系管理,確保煤礦機(jī)電設(shè)備的持續(xù)良好運(yùn)行,并為煤礦機(jī)械設(shè)備使用壽命、礦工生命安全提供完善保障。提高機(jī)電設(shè)備自身的安全可靠程度和自動(dòng)化程度,做好煤礦安全管理工作,確保煤礦工人的安全,推動(dòng)我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展;

3)強(qiáng)化作業(yè)人員基礎(chǔ)設(shè)備技術(shù)培訓(xùn),提高職工職業(yè)素質(zhì)道德。

企業(yè)組織鼓勵(lì)職工學(xué)習(xí)技術(shù)、鉆研業(yè)務(wù),掌握機(jī)電技術(shù)一體化技能操作,精選技術(shù)骨干做導(dǎo)師,積極開(kāi)展導(dǎo)師帶徒活動(dòng),認(rèn)真培訓(xùn)煤礦礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)后備人才,提高了職工的安全思想和業(yè)務(wù)技能以及工作責(zé)任意識(shí)。企業(yè)要建立全礦范圍內(nèi)營(yíng)造尊重知識(shí)、尊重人才的良好氛圍,提高技術(shù)人員待遇,穩(wěn)定現(xiàn)有的機(jī)電一體化技術(shù)隊(duì)伍;同時(shí)著手培養(yǎng)基礎(chǔ)好、有事業(yè)心、敬崗愛(ài)業(yè)的技術(shù)作業(yè)人員,增強(qiáng)了技術(shù)后備力量。

3結(jié)論