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电气工程及其自动化应用汇编(三篇)

发布时间:2023-09-26 14:44:10

绪论:一篇引人入胜的电气工程及其自动化应用,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

电气工程及其自动化应用

篇1

中图分类号:F407.6文献标识码: A 文章编号:

1、电气工程及其自动化技术概述

电气工程及其自动化是以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等电工理论为基础,研究电能的产生、传输、使用及其过程中涉及的技术和科学问题。电气工程中的自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。电气工程及其自动化技术主要以控制理论、电力网理论为基础,以电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段,同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。

控制理论是关于各种系统的一般性控制规律的科学。它研究如何通过信号反馈来修正动态系统的行为和性能,以达到预期的控制目的。控制理论是在现代数学、自动控制技术、通讯技术、电子计算机、神经生理学诸学科基础上相互渗透,由维纳等科学家的精炼和提纯而形成的边缘科学。它主要研究信息的传递、加工、控制的一般规律,并将其理论用于人类活动的各个方面。将控制理论和电力网理论相结合,应用于电气工程中,有利于提高社会生产率和工作效率,节约能源和原材料消耗,同时也能保证产品质员,改善劳动条件,减轻体力、脑力劳动,改进生产工艺和管理体制。

2、电气工程及其自动化技术的发展历史分析

2.1全控型电力电子开关

晶闸管虽然是第一代电子电力器件,但仍沿用至今;随后全控制式器件相继出现在交流变频技术之后,这是电力电子器件的第二代器件;复合型电力电子器件IGBT和MGT这一类可以称为第三代器件;最后,第四代电力电子器件是功率集成电路,PIC。

2.2低频电路发展为高频电路

电力电子器件的发展,导致变换器电路换代,但是用于普通晶闸管时,直流变换器主要是整流相互控制,交流变频传动则是交流—直流—交流变频器。当PWM变换器发展到第二代电力电子器件时,采用也相应增多。在其发展过程中,PWM存在很多缺陷,所以有了低频向高频发展的电路。

2.3投入使用的通用变频器

在经历了第一代功能型U/F控制类型、高功能型第二代U/F型和高动态性能的变频器之后,通用变频器正式投入使用。

3、电气工程中自动化技术运用分析

3.1电网调度自动化

(1)实现对电网安全运行状态的实时监控。通过调度人员控制和监管电网的电压、潮流、周波和负荷等,并观测主设备的位置状况和水、热等方面的工况指标,使之能符合规定,以保证用户计划用水、用电、用汽等的需求。

(2)实现对电网运行的经济调度。在对电网实现安全监控的基础上,通过自动化手段以实现电网经济调度,以达到节省能源、降低损耗和多供电、多发电的目的。

(3)实现对电网运行安全事故的分析和处理。电网中出现异常运行或者故障的因素非常复杂,如果不能及时的判断或处理措施不当,有可能会危及到设备安全和人身安全。通过电网调度自动化技术的增强,能够实现电网的安全运行分析,提供事故处理的对策和相应的监控手段,以防止事故的发生,并对已发生的事故进行及时处理,减少和避免事故的发生率。

3.2发电厂自动化

(1)水电厂自动化。水电厂需要调速器、水轮机以及水轮发电机力励磁控制系统等。水电厂自动化可以具体分为单机自动化、公用设备自动化、梯级水电厂综合自动化以及全厂自动化等等,通过自动化系统的使用,极大的提高水电厂运行的经济性、安全性和供电的质量。

(2)火电厂自动化。火电厂的自动化也是一门综合性的技术,有信息和数据处理、自动保护、自动检测、顺利控制以及设备管理等方面的功能。自动化系统主要包括了锅炉控制系统、汽轮机控制系统、发电机控制系统、计算机监视和数据系统以及机炉系统主控系统等。

3.3变电站综合自动化

变电站的作用是分配和接受电能、变换电压和控制电能流向等方面,并使用变压器将不同电压级数的电网相联系。变电站综合自动化是在变电站应用信息处理与传输技术和自动控制技术的基础上,通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站管理水平和运行水平的自动化系统。伴随着微机监控技术在变电站中的广泛应用,变电站正逐渐向着综合自动化方向进行发展。目前我国已经实现了变电站继电保护微机化和远程的远动和监控,并正在大力推行无人值班变电站的运用。无人值班变电站的功能包括变电站的自动测量、设备的远动和监控、开关操作的远动、继电保护、事故和设备故障的自动记录等方面,无人值班变电站的运用必然会将变电站的综合自动化程度带向一个更高的阶段。

3.4配电自动化

配电自动化是一项集合了现代控制技术、计算机技术、数据传输、设备管理等方面为一体的综合信息管理系统。配电自动化的目的是改进电能质量、提高供电的可靠性、向用户提供优质的服务,并减轻运行人员的劳动强度,以实现经济运行的目标。当前国外一些发达国家中,在配电自动化中已有了多年的运行经验,并逐步向大规模地形显示、光纤通信和人工智能等实用化技术方面纵深性发展。我国的配电自动化主要使用了三种基本功能模式,即就地控制的馈线自动化、集中监控模式的配电自动化和集中监控模式的配电自动化与配电管理相结合的模式。目前我国多采用了后两种模式,并使用了分布式总体结构,将主站和子站通过网络进行联在一起,从而形成统一的配电自动化系统。

4、电气工程自动化技术的发展热点及其趋势分析

4.1电力一次设备的在线检测

对汽轮机、发电机、开关、断路器、变压器等电力一次设备的重要运行参数实行不间断的实时监测,不但能够监视设备在线运行状态,还可以分析相关重要参数的变化趋势,判断是否存在发生故障的可能性,进而延长设备的保养周期,提高其利用率,也为该电力设备从定期检修向状态检修过渡提供了充足的保障。

4.2光电式电力互感器

按照一定的比例关系把输电线上的大电流数值和高电压降低到标准值是电力互感器的重要作用。但其缺点也不容忽视,即:电压等级越高,绝缘难度越大,且设备的质量和体积也越大;互感器输出的信号不能与微机化计量及保护设备直接接口;其信号的动态范围较小,电流互感器达到饱和状态甚至引起信号畸变的几率越大。与此同时,新研制的光电式电力互感器也存在不少技术难题,其输出的信号有限,电磁绝缘、兼容、耐环境程度以及电子电路的供电电源等是其面临的主要技术难题,也是光电式电力互感器的未来主攻方向。

4.3先进管理和控制软件的应用

当前,计算机控制系统在国内电场中已得到了广泛的使用,并极大的促进了电厂自动化技术的发展。然而,计算机控制系统的潜能并没有被完全发掘,为此,我们应吸取国外先进的技术经验,积极开发出适合我国电力行业所需的先进管理和控制软件,以充分发挥当前计算机控制系统的功能。

4.4单片机、集成电路及工业控制计算机的发展

以MCS-51为代表白8位机虽然仍占主导地位,但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M语言。在集成电路方面,需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面,还有专用于产生PWM控制信号的HEF4752、TL494、SLE4520和MA818等应用也相当广泛。

在逻辑电路方面,值得注意的是用专用芯片(ASIC)进行逻辑设计。ASIC中有编程逻辑阵列PLD。PLD有四种类型的器件:PROM、FPLA、PAL、GAL。GAL是PAL的第二代产品,它可以在线电擦洗,与TTL兼容,有较高的响应速度,有可编程的保密位等优点。这些特点使得GAL在降低系统造价,减少产品体积和功耗,提高可靠性和稳定性及简化系统设计,增强应用的保密性方面有广阔的发展产景,特别适合新产品研制及DMA控制和高速图表处理,其上述交流的控制最终用工业控制计算机完成。

5、结束语

在科学技术突飞猛进的今天,重视电气工程以及自动化技术的研究是非常必要的。近年来,随着经济的发展,以及科学技术的不断进步,电气自动化技术必将向着更为先进的方向发展,在各个领域的应用也将越来越广泛,很大程度上促进了我国国民经济的增长。我们要积极关注并吸收国内外先进的技术优势,根据实际,开拓新理论、新技术的运用思路,为我国的电气工程自动化技术的运用和发展做出应有的贡献。

参考文献:

[1]徐东海.浅谈电气工程中自动化技术的运用[J].中国新技术新产品,2010(24).

篇2

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.129

0 前言

对于电气工程及其自动化技术发展,实现了工作效率的大幅提升,同时,对科技的发展也产生巨大的推动作用,代表了信息技术的到来。

1 对电气工程及其自动化的概述

1.1 电气工程及其自动化的涵义

在不同的发展时期,电气工程涵义存在差异。在最初的发展阶段,电气工程主要是由电气和电子产品相关学科组成,但是,随着电气工程的不断发展以及科技的进步,人们对电气工程及其自动化技术认识不断强化,不受传统涵义的制约,同时,也将深刻体会到电气工程与社会生活的价值所在,其涉及的知识具有广泛性,为此,将其认定为综合性较强的学科,涉及到计算机、电子、软件等技术知识。另外,将电气工程发展水平作为衡量国家技术进步的指标,尤其是科技能力。电气工程及其自动化是一门分量极重的学科。

1.2 对电气工程及其自动化特征的分析

针对电气工程极其自动化的内容,涉及诸多学科的知识,例如,计算机、机械自动化等。为此,对于电气工程极其自动化,其主要的特征机会具有十分广泛的应用范畴,能够达到较高的包容度。另外,结合实际,电气工程及其自动化具有较高的实用度,能够在较多领域和行业中都发挥作用。

2 对电气工程及其自动化技术设计的分析

2.1 电气工程及其自动化技术的种类

在电气工程及其自动化技术中,主要的项目就是状态检修和管控一体化,后者重点是进行信息数据的有效处理,切实发挥信息技术的整体性和集成性的特征,在根本上保证管控一体化的有序进行。对于状态检修技术,主要收集状态检修设备正常运行条件下相关信息和数据,目的是提升设备运行的科学性与可靠性。同时,状态检修技术需要立足设备正常运行状态下获取的的信息数据,发挥数据的作用,将其作为主要根据,达到对设备运行状态的有效预测,满足实时监控的目标,同时,要发挥预测结果的作用,及时分析设备的潜在威胁,实现对故障的有效排除。

2.2 对电气工程及其自动化设计基本原则的介绍

在电气工程及其自动化技术的设计中,硬件和软件是主要的内容。同时,要遵循设计原则,为设计的合理性提供保障。通常,要先进行硬件设计,而后再针对软件。在进行硬件设计的时候,需要重视电气工程及其自动化设计原则的遵守,结合工业控制的实际需求,实现对中央服务器的有效处理。通常,计算机需要具有安全性和先进性,在根本上实现对整个系统的有效维护,保障稳定状态。而后,要重视对工业规模等因素的分析,结合实际,有针对性地选择电气元器件。最后,针对辅的设备,例如传感器、控制器等,需要实现对线路的有效链接,提升精准性,保证整个生产能够达到顺利运转,有效降低人为因素产生的不利影响。

在进行自动化控制系统设计的时候,需要全面考虑经济性因素,提升实用性,以便捷性为基A,达到硬件与传统生产线的有机融合,最大程度地满足机械工艺对电气自动化的要求。重视有效处理设计观念与实际应用之间的关系,保证硬件设计的合理性。硬件设计完成之后,要进行软件设计。在具体操作中,要使用比较成熟的自动化控制系统软件,另外,也可以结合需要,进行自主性研发。但是,需要注意的是,在针对电气工程及其技术进行设计的时候,需要保证整体设备运行的高效性,具有优良的设备安全性,降低人员伤害。为了切实降低风险,需要将火自动报警、消防等安全系统设计在其中,发挥智能系统的功能,彰显设备与系统的一体化优势。

3 全面探讨电气工程及其自动化技术的应用

3.1 对电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用介绍

随着建筑行业的不断发展,电气工程及其自动化的应用更具广泛性,尤其是在高层建筑中,在便捷性和高效性方面更具明显。电气工程及其自动化技术在应用中,能够实现对智能建筑相关设备信息的恰当处理,达到对设备的全面监控,形成综合性的网络监控核心,将数字化的程控交换机作为存在的基础。同时,电气工程及其自动化技术的应用,能够实现对静电现象的有效抑制,在根本上保证财产和生命的安全性。电气工程及其自动化技术能够实现建筑设备信息的全面汇总和融合,发挥集中优势,提升服务的周到性。

3.2 电气工程及其自动化技术在工业领域的应用

电气工程及其自动化技术在工业领域中的应用也比较明显,能够使人力资源的有效节约。在工业领域,电气工程及其自动化技术能够完成多元化的电子控制,实现对整个工业流程的有效掌控,降低人员需求量,在终端就能够实现全面的控制,省去了进行线路检测的时间。为此,对于电气工程设备的操作和管理工作备受关注,要求不断提升,需要人员具有较高的专业水平,保证生产线的稳定运行,结合设备故障,及时进行处理,确保技术运用的顺畅性。

3.3 对电气工程及其自动化技术在电力系统中应用的介绍

在社会生活中,电力是根本,是重要的能源类型。因此,为了保证电力的合理应用,需要控制好电力供应过程中的诸多环节,维护网络系统的稳定性。在实际应用中,电气工程及其自动化技术能够达到对系统数据的有效采集,有效传达给终端。结合电网相关数据的分析,实现对电网设备实施监控的目的,全面体现设备运行的状态,使得电气工程及其自动化技术在供电系统中更好地发挥作用,提升运行的高效性。另外,安全性也不容忽视,为了切实保证人生安全和运行安全,发挥电气工程的优势,实现对电网的实时监控,及时分析出现问题的原因。一旦出现问题,需要及时传递信息,合理处理,避开事故,最大程度地降低损失。在根本上讲,只有不断进行电气工程及其自动化技术水平的提升,才能有效维护整个电力系统运行的稳定性。

4 结束语

综上,对于电气工程及其占地和技术,是当前社会发展的重要学科类型,应用十分广泛。诶此,要重视对其进行广泛研究,发挥自身优势,保证科学技术的全面发展。

篇3

电气工程及其自动化技术的出现使得我国生产和生活发生巨大的变化,大大提升了人们工作的效率,节省了时间与空间的投入,保证我国科技的全面发展与进步。随着技术的不断创新,信息时代到来,在发展中逐步的使用到各项工作中去,实现技术的全面进步,为我国科技的进步提供必要的技术支持。

1 电气工程及其自动化概述

1.电气工程及其自动化含义。电气工程及其自动化是指随着科技的不断进步,在进行生产的过程中将计算机技术、电气化技术和机电技术整体的结合起来,将各项技术的优点和信息控制技术全面的进行整合,提升整体的运行质量。电气工程及其自动化系统的发展经历了一定的过程,起初被认为是计算机与科技发展的产物,随着使用范围的不断延伸,使得定义也在不断的延伸,不再单纯的将其定义在传统的电气与电子产品相关的学科,而是将其进行扩展,使用计算机技术等,将软件和硬件技术全面的结合起来,作为衡量国家科技进步的标志性工作,提升了整体的科技质量。

2.电气工程及其自动化的技术特点.电气工程及其自动化技术将现阶段较多的科技技术使用到其中,包括计算机技术、电子电力技术、机械自动化技术等较多的技术成果,因此在发展中具有较强的包容性,技术成果也较为突出,在发展中可以更加全面的掌握科技发展的实用性特征,对科学技术进行全面的使用,提升社会各界的对电气工程及其自动化系统的认可度,从而更加全面的对电气系统及其自动化技术进行使用。

2 电气工程及其自动化技术的设计

1.设计原则。在进行设计的过程中首先需要对电气自动化系统进行全面的技术分类,将管控技术与系统维修技术整体的整合起来,然后进行信息化的处理,充分的对信息数据的整体性与集成性进行控制,并在管控过程中将整体的状态情况进行监控,实现检修期间的正常运行,保证设备的安全性和稳定性。同时在进行管理的过程中还需要提升数据的传输有效性,对设备的实际运行状态进行全面的监控,并将数据进行传输,这样可以根据实际监测结果对潜在的危险进行故障的诊断,排除故障的干扰因素,从而实现对系统的整体监控和指导,对技术进行全面的管理,减少资源的投入,提升工作效率。

2.设计方法。在进行设计的过程中应该从硬件和软件方面着手,进行设计时通常先进行硬件的设计,在设计的过程中严格的按照电气工程及其自动化的设计原则,在进行工业控制的时设置相应的中央处理器,处理器选择的时候尽量保证计算机运行系统的安全性,并选择处理器较强的设备,充分全面的考虑到电子元器件的设备性能,提升整体的使用效果。在基本的硬件设备选用完成之后,需要硬件上设备通过合适的方法进行连接,并在运行中将设备管理的效果整体的进行验证,从而最大限度的提升设备的运行效率。

在软件方面,进行设计的过程中选择适合企业发展的电气工程与自动化软件系统,针对企业的实际情况提出设计要求,尽量将设计过程和实际情况进行匹配,更加全面的考虑软件开发中可能遇到的问题,在进行设计的过程中对可能出现的问题进行验证,保证设备运行的安全性,并且在工作中尽量减少安全隐患,同时在设计的过程中还需要加入相应的自动化监控系统和安全防护系统,将设备运行的整体性全面的整合起来,实现设备管理的智能化和全面化。

3 电气工程及其自动化技术的应用

1.在工业行业的应用。电气工程及其自动化技术在首先在工业上得到较为广泛的应用,通过对继电保护器等各个方面的优化,可以对工业生产进行全面的监控,节省相应的人力物力,实现终端的实时控制,保证整体系统在管理中的应用效果,节省人力在进行故障排除时的时间,为人员的安全提供必要的安全保障,提升设备的运行效果,出现故障及时报警,保证整体系统管理的技术性。

2.在智能建筑行业得到使用。现阶段建筑行业也在向着智能化的角度发展,因此在楼宇间安装智能化的监控系统,这就使用到电气工程及其自动化系统,这样不仅可以全面的对接地装置进行防护,防止楼电视事故的发生,同时可以对整体建筑中的各项信息进行全面的监控,形成数字程控交换为主要基础的网络控制中心,将计算机技术使用到管理中去,为居民提供更加优质周到的服务。

3.在电力系统中的应用。电气工程与自动化在电力系统中的应用也是较为广泛的,为了更好的保障我国电力的发展,在电力系统中引入了电气工程及其自动化系统,从而实现对电网的整体全面控制,实时监控电网的管理水平,灵活的对电网中的各项运行设备进行监控,并对运行中的各项信息进行整理,保证整个电气工程与自动化技术的安全运营,灵活的对供电和供热系统进行调度,增加电网运行的效率,保证电网运行的高效性。

4 结束语

电气工程及其自动化随着科技的发展逐步的展示出来,在较多的领域得到较为广泛的应用,并保证在使用中得到足够的重视,这样才能更好的提升科技发展水平和我国的综合实力。因此在进行发展的过程中需要对电气工程及其自动化的研究价值和实际价值做进一步的挖掘与研究,将电气工程及其自动化技术的优点发挥到极致,保证我国科学技术的快速发展。

参考文献

[1]成梓伦. 自动化技术在电气工程中的应用探析[A]. 今日财富杂志社.2016年第二届今日财富论坛论文集[C].今日财富杂志社:,2016:1.

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