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自動化元件技術在現代電力技術中的融合

時間:2019-10-24 來源:科技創新與應用 作者:黃淑霞 本文字數:3776字

  摘    要: 在中國經濟快速發展的今天,自動化設備也日益增多,電氣自動化所研發的設備不僅僅應用于工農業方面,也廣泛的應用到人們的生活中,自動化設備的發展離不開電能的支援,電作為人們日常工作生活所必須的能源之一,為人們的正常工作生活解決了諸多的問題,而電力行業的電氣自動化元件技術的應用也為現代社會的發展做出了貢獻,例如時間上的連續問題和測控日常的工作量等,因此文章主要研究的是電力系統的電氣自動化元件技術在現代工業中的應用,以及對于電力系統的電氣自動化元件在生活中的使用狀況進行分析。

  關鍵詞: 電氣自動化; 元件技術; 運用特征;

  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

  隨著中國的不斷發展,人們對于電的應用也越來越多,電力行業也緊跟著社會的腳步不斷進步發展,傳統的電力控制概念已經不能滿足現在企業對于電力方面的生產需要,因此,電力行業必須加快發展電氣自動化元件技術的速度才能有效的使電力達到自動化生產的目的,才能更好的推動電力行業的發展進程,與此同時,如何提高現代電力技術,例如火力發電,水力發電等電氣設備,以及如何將自動化元件技術融合其中并廣泛應用到人們的生活中,這也是很重要的。

  1、 電力電氣自動化元件技術的表現

  1.1、 全控型電力電子開關

  隨著科學的進步,電力事業也在不斷地發展,利用傳統電力研發的電子半控制性晶閘管設備已經無法應用于現代工業中,研發的第二代晶閘管全控型開關是控制型開關發展的必然趨勢,這也是電力行業在運動控制方面新的里程碑。晶閘管在我國電力行業所研發的電子電力器件中是第一代產品,在中國,從研發出來直至今日都在廣泛應用,其中在交流或直流的傳動控制系統中重點被使用。伴隨科技的進步,全控型器件可關斷晶閘管(GTO)、電力晶體管(GTR)的新一代的電子產品也陸續被研發出來,盡管它們都是被新研發出來的,但是它們都有屬于自己的使用范疇。電力晶體管所制的開關能夠完成二次擊穿,而且其中的熱熔量變化也不會因為其他參數的變化而受到影響,相對穩定且安全性更高[1]。此外,可關斷晶閘管也是一種耐高壓的器件,可以達到用門級的關斷效果,相對來說減壓的數值也比較高,因此對于電路的要求也是比較高的,在現代的關電驅動的電路中占據著關鍵的位置,在自動化器件中,金氧半場效晶體管是變壓器的驅動器的代表產物(金氧半場效晶體管英語縮寫MOSFET),這種晶體管安裝在設備中,當設備在運行過程中遇到不太穩定的電流時,它也可以正常工作,特別是在設備關閉時,這種晶體管只需要線路對大地有一個等效的電容產生的電流即可,這是金氧半場效晶體管的優勢[2]。但與此同時P溝道金氧半場效晶體管(簡稱P-MOSFET)在通態電壓也會隨著額定電壓的變化逐漸變化,這對制造高壓P溝道金氧半場效晶體管(簡稱P-MOSFET)在一定程度上增加了難度。
 

自動化元件技術在現代電力技術中的融合
 

  1.2、 變換器電路從低頻轉變為高頻

  中國現在的電力系統所研發的電氣自動化產品日新月異,同時研發不同種變換器的速度也是非常快的。至今為止研發的第二代的自動化元件在現在的電力設備中也是擁有著很高的地位的,由P溝道金氧半場效晶體管(簡稱P-MOSFET)和絕緣柵雙極型功率管(簡稱IGBT)組成的脈沖寬度調制(簡稱PWM,脈沖寬度調制是運用微型處理器所輸出的數字對模擬電路進行控制的一種很有效的技術,被廣泛應用于通訊、測量以及功率的變化與控制等領域)[3]。使用這類元件可以提升功率因數并在一定程度上減少諧波給電網帶來的沖擊,而且還可以控制轉矩脈動問題在低頻區的出現頻率,并且通過一系列的實踐可以清楚地知道這個變換器在定子和轉子的基礎上進行運作,但是噪音會比較大。而原始在使用中的晶閘管主要由交流的傳動變化器控制,新一代電子元件產品研發生產以后,不僅提高了工作人員的工作效率,也降低了很多不利電波的影響,實現了電動機在低頻率條件下的轉變問題[4]。當電氣元件遇到過高的電壓時,元件會出現一定程度上的斷電或關閉狀態,這一現象說明控制開關對于逆變器是否工作是有影響的。因此在現代科學技術的背景下,想要改良這方面的缺陷就要將諧振式直流逆變器進行深入研究利用。諧振式直流逆變器是一種可以零電壓的開關逆轉器,不僅結構簡單,而且控制方便,一般應用在中小功率的逆變場景中,并且此項研究受到國內外相關研究人員的高度重視。

  1.3、 交流調速控制理論不斷成熟

  在現代中國利用交流調速的控制理論主要是在一定的控制基礎上的,而且這種方法與想法主要也是模仿直流電動機的控制方式而演變形成的,主要是利用控制分貝的方式配合轉矩型分量和定子電流的磁場分量兩部分共同完成的,從一定程度上來說,想要達到這個預想的效果,就要在矢量旋轉并在變化的過程中,帶有一定的綜合性和難度,而且轉子也會因為轉子磁鏈的變化而發生參數上的變化,不能完全滿足要求,必須要完成日常的檢測工作,對于直接轉矩控制的操作就是以采用對空間矢量的分析的方式為主的。也就是說,通過借助坐標來完成將物理模型改變為直流電動機模式,利用磁場的定向,根據已經離散的兩點進行調整,使其產生脈沖寬度調制(PWM),作為信號源,完成對控制開關的控制時,提升了轉矩時產生的高效能,簡單來說,它將原本復雜的電動數學和矢量控制進形了有效簡化,與此同時還降低了其他控制參數如若變化所造成的影響,當然這種改變也會造成轉子在回路時產生時間常數的不同,也會對其性能造成影響。但是不可否認這一想法,無論是從控制的思路來說還是控制方式的角度上說都是具有創造性的,而且這種控制形式較為簡單,比較好操作,屬高級靜動態性能的交流調速模式的范疇[5]。

  1.4、 通用變頻器與單片機

  一般來說通用變頻器是以400kVA(也就是額定電壓560V)以下為主的,而且需要擁有批員化和系統性的變頻器,利用變頻器中最具代表性的新型元件防干擾頻帶(IGB),這種元件與其他元件相比較來說,這類元件更具有可維修性、可靠性,而且可操作性也比較高,其中以具備遠程遙控存取服務器(RAS)功能為主的元件是最具有代表性的,通過遠程遙控存取服務器(RAS)功能可以針對單片機的控制技術進行采集,展現出合理性和科學性,其實之前國內所使用的八位機在現代科技中直至今日仍舊占據著主導地位,具有一定的可靠性,但從整體上分析,功能比較簡單的指令,且指令集簡短,因此適用于大批量的生產。由于單片機的優勢如此強大,所以直接將它應用于智能型儀器的控制上,在比較有難度的工業性控制功能中,單片機也仍就有自己的優勢。開發單片機的手段也隨著社會的發展而進步,利用C語言技術這一強有力的語言環境進行設計;在集成電路領域中,更是廣泛被應用在自動化控制系統中,主要以集成模擬乘法器為主,其次是集成基電路和集成鎖相環路,實現完整的自動化[6]。在數控環節中,利用產生的MA818與脈沖寬度調制(PWM)控制信號廣泛應用。故此,在現代電力電器自動化快速發展的今天,單片機的研發更應該完善,其中更要以保證PL語言和C語言的嚴謹性,努力提高傳統匯編型語言的可操作范圍,借此完善仍需與時俱進的元件技術,提高我國電力電氣自動化水平[3]。

  2、 結束語

  中國電力行業日益蓬勃的今天,電力電氣自動化元件技術已經成為我國發展的重要所在,通過電力發展的不同的新技術應用,將會造成電子產品的另一次變革,也會給現代企業研發電子產品帶來新的技術,不僅可以提升電力系統的性能和效率,還能進一步提高管理者自身的管理水平,進而降低工作人員的任務量,然而從目前的整體水平發展來看,由于諸多影響因素,我國的電力電氣自動化元件技術的應用還存在著諸多問題,就現在的問題來看,電力行業需要不斷提升智能化操作水平,保證日常供電的穩定性;另外筆者認為,在未來發展的趨勢下,中國電力行業應該盡量采用全控型電力電子開關,促進使用高頻變化器,并將目前的交流調速理論替代元件使用,只有完成這一步,才能為我國的電力行業創造更加雄厚的基礎。

  參考文獻

  [1]賴軍.電力電氣自動化元件技術的運用探析[J].低碳世界,2017(25):58-59.
  [2]周添文.電力電氣自動化元件技術的運用分析[J].通訊世界,2018(09):137-138.
  [3]朱翔.電力電氣自動化元件技術的運用探析[J].科技創新與應用,2015(15):122.
  [4]盧娜.電力電氣自動化元件技術的運用[J].山東工業技術,2017(07):171.
  [5]彭曉峰.電力電氣自動化元件技術分析[J].科技風,2015(10):58.
  [6]張炤.試析電力電氣自動化元件技術的運用[J].科技視界,2013(35):85.

  

    黃淑霞.電力電氣自動化元件技術的運用特征分析[J].科技創新與應用,2019(29):186-187.
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