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电器工程及自动化论文样例十一篇

时间:2023-01-13 16:28:34

电器工程及自动化论文

电器工程及自动化论文例1

一、专业项目论文的工作观

技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程,同时是个人技能水平的展示过程。

技术工人的专业工作目的一般要求是:保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述,充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。

技师论文应该强调较高级工艺性内容,应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章,并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文,突出的是专业技巧水平;又如新技术应用型课题论文,突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。

1.强调论文项目的工艺性价值。技能,应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称,总易误认为技能偏指技术能力,而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论,即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺,可以理解为加工的“艺术”,强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力,可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。

较高级的专业技能型人员的工作,应能体现技术工艺引人入胜的技巧性,工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证,工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。

2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一,但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高,但他们的本职工作很出色,工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到,高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力,对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。

3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中,用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说,然后绘出基本原理图,最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意,这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数(理论公式受客观实际过程条件的约束),易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。

4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多,技巧思维保持,非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力;把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言(术语,编程,工程图,解析图表等)表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。

技术进步:在产业规范约束下,采用现代的、主流的专业技术成果。

技术工艺创新:在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。

基本完备和适配的资料:是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。

二、电学原理在工程运用中的本征性理解

机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术,应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。

1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压(电动势能信息)为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”,控制系统传递信息不一定依赖固形材料(例如可通过空间电磁场感应传递)。

使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制,自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。

采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例(信号放大)、微分(信号即时变化率)、积分(信号的时间积累效应),而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。

电能量传输的第一要素是电路成为回路,依赖有形的导电材料,再者就是能量规模(大小)和传输时间可控。因此,控制电路的关键功能是信息“变换(如电压放大器)”和“调节”。

主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”,而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器(主电路)组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。

现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件(CPU)及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。

2.机电能量转换技术离不开磁材料技术,也离不开磁路分析技术;传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分,其电气特性检定比较困难。但是近些年来,新型合成磁性材料技术迅猛发展,其运用空间(特别是在机电技术领域)急速扩展。

再者,材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎,感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。

从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向:以一个四端电路(网络)为例,若以改变激励能够实现相应响应,则控制方式可分为:a.电流控制电流(控制机制参数体现为电流放大系数),b.电压控制电流(控制机制参数体现为转移电导(跨导)),c.电压控制电压(控制机制参数体现为电压放大倍数),d.电流控制电压(控制机制参数体现为转移电阻(跨阻)),实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量,所以上述a,b两种控制方式是驱动器电路,c是信息处理电路,d不是机电设备电路优选形式(能量控制信号)。

上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路(主电路、驱动器)形式。

a方式中,电流控制电流的中心技术是:实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。

三极管,响应速度高,无动作触点,但控制电路与被控电路有公共支路,控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约,而且可承受功率在瓦特级,一般不符合机电设备功率规模要求。

继电器(接触器),以电-磁-力形式驱动开关触点动作,实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点,长期以来被视为“非理想器件”。

b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。

上世纪后半期,业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。

上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT(一种增强型绝缘栅场效应管器件)的商品化普及,机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实,例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。

3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有:

电力电子技术:利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料,根据器件的特点和电能转换的要求,开发电能转换电路,包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及电路。

电动机技术:强磁材料与低温环境技术。

虚拟现实技术:软件型传感系统分析与仪表。

机电液智能控制技术:机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升,如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。

微机电系统技术:常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”,即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内,并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。

电致流体相变技术:电场作用下电流变液(ERF,electrorheologicalfluid)可在“固”—“液”两相之间转换,转换过程可控而且可逆,转换时间为ms级,利用其电控力学行为,可以预期得到较之传统力学元件更为理想的(机—电能量转换控制的)响应指标。

磁致流体相变技术:磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性;而在强磁场作用下,则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的,而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。

硅胶导电与绝缘的智能化控制技术;作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品,用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用,现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中,比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。

三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力

机电设备技术标准(国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准)的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等,作了较完善规定,有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明,符合标准的机床,故障率较低,反之故障率则高,可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。

当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力(逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征,提交改进或改性方案,以期获得结构或功能更优化的产品)、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。

四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点

维修电工岗位工作的技术工艺核心领域(空间范围,对象)。

维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术(如机器人,城市电动载人设备(电梯,搜索救生设备,无人驾驶运行设备,物流基地自动化设备等),注意:在机电前端技术领域;与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。

机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。

一些控制系统设计方案的实用性(技术改造方案的功能指标的得失)和适用性。

专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。

五、论文正文的编辑策略

通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况,明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容:

1.详尽细致的立论表述:现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式,简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合;证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。

现实性:有重点而且简单的描述工作环境,仪器工具,基础性技术资料等工作先期条件,适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。

可行性:有重点而且简单的描述工作团队情况,已经具备的知识基础和经验,主流技术采用的决定,需要增加的仪器工具,实施方案或技术工艺路线。

绩效预期:有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说,重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。

2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如:可编程序控制器(PLC)技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如:基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制,使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。

工艺方案:展示工作者专业软实力的平台,以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范,要基本完备,要适配。例如:机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。

三项资料:工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计(流程图与功能框图)和主要零部件明细,是工艺方案论证的骨干依据。

对于要遵循物理规律,以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文,建议采用机电工程手册为理论蓝本,引用工程计算方法处理数据。

调试过程:调试工作的工序、工步罗列,调试过程状况和数据的记录。

3.结果与讨论。这是全文的重心,应精心筛选技术工艺成果,把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来,写进去,作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时,应说明数据的处理方法及误差分析,说明现象出现的条件及其可证性。

概括项目工作的总结:所得结果与已有结果的比较;联系实际结果,解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性;在本项目实施过程中尚存在的问题,对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。

参考文献: 

电器工程及自动化论文例2

中图分类号:TP13-4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(a)-00-01

社会的进步科技的发展带动了自动化技术逐渐取代手工技术,当前工业社会生产活动中自动化技术已经大规模普及推广开来,而且自动化程度不断加深。随之自动控制理论随着数学、计算机等多学科的发展也取得很大的进步,并逐渐由传统的经典控制理论向现代控制理论发展,现代控制理论在精准度和过程控制方面的优势也使得电气自动化技术其过程更加复杂化,在自动化产品设计进入实际工程前要进行一系列的模拟仿真,以确保能够世纪工程需要。

1 电气自动化和仿真技术

1.1 电气自动化的发展和特点

电气自动化作为电气信息方向的一门新学科,因为和人们生产生活密切相关而迅速发展。经过长时期的发展,如今电气自动化已经作为高新技术产业的重要部分而发展较为成熟。电气自动化从一个电气开关开始到整个电气系统的控制部分都有其分布组成。它包括了对开关信号进行控制,对工程目的进行分析,对系统中各设备进行信息交流,对系统中反馈的信息做汇总并按人们预期设定的程序步骤进行智能化的逻辑分析并准确快速做出动作反映,已达到脱离人工而能自动运行的目的。如今,电气自动化技术广泛的应用于工业、农业、军事和交通运输中。在电气自动化中,控制理论是其重要的基础内容。自20世纪四五十年代开始,控制理论一直在不断的发展。经典控制理论的出现标志着控制理论的形成,自动化技术开始得以普及推广。之后随着各种自然学科和计算机技术的迅猛发展,在20世纪五六十年代依托于数列和计算机技术的状态空间法的出现标志着现代控制理论的形成。经典控制理论计算简单便于分析,能够很好的解决单变量定常系统的设计应用。而随着工业进程的发展,人们对自动化程度提出了更高的要求,工业中有关多变量事变系统的分析设计已经不能再用经典控制理论,现代控制理论的出现解决了这个问题,使得电气自动化技术向着系统更加复杂,控制更加精准的方向发展。

1.2 自动化中的仿真技术

随着工业进程的加快,工业工厂、交通管理、军事国防在进行自动化程度加深的同时也要求对控制过程进行实时监控或着远程监控。仿真技术是自动化控制过程中不可分割的一部分。它通过力控软件将可编程逻辑控制器(PLC)中采集的现场实时数据反映到人际交换界面上来,并用仿真模拟图像对生产过程进行监控。模拟仿真技术也可以在自动化设备投入运行前进行预先模拟运行,以便检查自动控制程序是否稳定,是否满足实际生产需要。

2 仿真技术在电气自动化中的应用

2.1 仿真技术在自动化钢铁厂中的应用

在大型钢铁厂中,从铁矿向高炉送料开始一直到钢铁成型,其过程大多是脱离人工的自动完成,这主要有现场的各种传感器(温度传感器、压力传感器、红外传感器、噪声传感器等),控制室的大型工控机(可编程逻辑器PLC),各种配套的逻辑开关,相关的变频器,变压器等电气设备组成。PLC作为整个自动化的核心部分,对整个自动化过程进行逻辑分析和控制,逻辑开关通过通断作为相应PLC控制动作的执行者,现场的各种传感器和行程开关作为信息来源,将现场的各种实时数据信息传输给PLC,相关电气设备作为运行的支持。在中央控制室中,通过人机交换界面可以将PLC中汇总的各种实时数据反馈到显示屏上,通过这些配套的力控软件可以以图像的形式对钢铁厂的各个生产车间和每个生产过程进程数据进行仿真,并可以在显示屏幕上直接对各个生产过程进行手动控制操作。也可将其上传至网络进行远程协助操作和监控。

2.2 仿真技术在大型汽车组装厂的应用

在大型汽车生产厂,各种零部件的组装是汽车生产厂商所进行的主要活动,一辆车往往需要上万个零部件,而不同的车型需要不同的零部件,即便是同一辆车型的不同配置也需要不同的零部件,如何在最短的时间内组装出最多的车而且正确无误一直生产厂商所关注的问题。电气自动化技术的出现很好的解决了这项问题,并大大提高了汽车的组装速度。在汽车总装车间,各种细小繁多的零件需要按不同的车型组装到一起,由于汽车厂商往往是根据客户的订单需求,同一批次的车型中往往是不同的配置同时进行,这就使现场的操作工单靠脑力无法按时保质保量的完成任务。通过自动控制技术和仿真技术可以有效的解决这个问题。在将汽车组装进行几个部分的分割之后,在各个部分上安装可编程控制器(PLC)作为自动控制器,并安装显示屏作为仿真显示器,将各部分的PLC通过工业以太网连接在CCR(中央控制室)的服务器上,通过IPMS系统通过前端的仿真控制端将各种车型数据导入服务器中,服务器再降不同的配置信息分配到相应的现场PLC中,PLC可以根据不同车型的配置信息将所需的零部件现实到屏幕上,或者制作零部件架并在加上安装拨码灯,使PLC直接控制对应零件拨码灯的亮灭,这样可以是操作工很快捷准确的选取各种零部件,减少了工作强度,增加工作效率。

3 结语

电气工程及其自动化的发展使得我国各行业的自动化进程不断加快,仿真技术作为自动化控制系统中的组成部分,能够很形象的反映出设备实时运行的情况,方便监控与管理。目前可编程控制器(PLC)作为行业经常采用的生产控制设备,与之相应的力控软件能够很好的模拟仿真系统的运行状况,他们已经被越来越广泛运用到社会的各行各业。

参考文献

[1] 肖金凤,朱荣辉,盛义发.电气工程及其自动化专业电机学教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报,2003(6).

[2] 王云岭,高建树.仿真技术在课堂教学中的应用[J].电力系统及其自动化学报,2004(2).

电器工程及自动化论文例3

中图分类号:F470.6 文献标识码:A

随着计算机科学的不断发展,人工智能技术应运而生,作为新兴的计算机科学的重要领域之一,人工智能理论的研究与延伸,对人工智能技术的本质进行了解释,基于此生产出的与人类智能类似的智能机器即为人工智能技术。该领域研究的对象主要包括:语音识别、图像识别、专家系统、机器人及自然语言处理等。对于电力系统而言,电气工程方面主要包含自动控制、信息处理、系统运行、研制开发、电子电气技术及计算机与电子应用等方面。人工智能技术在电气工程自动化中的实际应用中,还存在一些问题,要对这些问题进行分析和解决,才能促进我国电气工程自动化的发展。

1. 智能化技术

人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能也称为机器智能,是与自然科学和社会科学结合的产物。。在电气自动化领域中,专家系统的应用最为广泛。人工智能技术在电气自动化技领域中的应用,提高了电气工程系统的自动化水平,使设备运行及处理的精确度和准确性大大提高,保证了电气系统的工作效率,节约了大量的人力资源,系统安全性及稳定性也大大提高。在机械设备方面,自动化水平也得到提高,实现了机械设备在无人操作的情况下准确、自动的进行操作与控制,实现了人工智能技术与电气自动化的目标,比如智能配电网中均采用了先进的带数字接口的智能断路器和跳合闸等控制信号的传输方式,而传统的二次电缆也蜕变成数字信号接受的网络传输形式,因此其在工作效率和故障处理的效率上得到了显著提高。

2. 电气工程自动化中智能化技术的应用现状

采用人工智能技术,可以实现以下控制功能:首先,对数据信息进行采集与处理,实时采集所有的开关量与模拟量,根据要求进行处理与存储。其次,画面显示,系统与设备的运行通过模拟画面真实的反应出来,对电压、电流实时的显示出来,根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等,自动生成趋势图。第三,运行管理。专家系统在操作系统中的运用,实现日志、报表的生成,运行曲线、数据存储等操作。第四,故障录波。实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形

捕捉及开关量变位等。第五,操作控制,利用键盘及鼠标对断路器及隔离开关进行控制,实现停机操作,通过设置,对操作人员的权限系统可以进行限制,对值班管理进行加强。第六,在线分析。在线进行参数修改与设定。对不对称的运行进行在线分析及负序量进行计算。第七,运行监控,对模拟量数值及开关量状态实现智能实时监控,通过声光、语音等形式自动报警,对事件的顺序进行记录。

3. 智能化电气工程自动化控制的前景

3.1 电气工程设计中的智能化应用

由于电气设备的设计是一项复杂的工作,与电气自动化专业中电机、电路、电力电子技术、变压器、电磁场等多个学科都存在关系,要求设计人员要有足够的设计经验,需要大量的人力、物力及财力投入。但是,随着人工智能技术的应用,对人脑难以解决的复杂模拟过程和繁琐的计算过程快速的进行了解决,提高了设计的精度和效率。在电力配电网系统中,智能化、数字化的应用特点十分鲜明,比如智能化的互感器已经广泛使用典型的USB 接口,可与网络进行有效的连接,如此便实现了网络保护装置和智能断路器的有效连接,极大程度地简化了配电网二次回路接线,大大降低了配电网的维护工作。

3.2 电气工程控制中的智能化应用

为了有效的实现增强生产、流通、分配及交换,采用电气自动化控制技术,可以有效的降低人力、物力及财力的投入,对系统的工作效率及质量也有效的进行了提高。在电气设备控制中,人工智能技术的应用主要包含专家系统控制、模糊控制及神经网络控制。最常用的是模糊控制,因其简单,与实际联系最为紧密,因此得到了比较广泛的应用。智能化控制器并不需要对控制对象模型进行设计,这就可以从根本上避免一些不确定因素的产生,提高自动化控制的精密系数。智能化控制器在进行调节控制时完全只需要根据相关数据的变化来自行调节,即使没有专门的技术人员在旁边也可以,同样远程调节控制也是可行的,充分体现了电气工程自动化控制的无人操作性要求,对行业未来发展的重要性不言而喻。

3.3 电力系统中智能化的应用

电力系统中,对人工智能技术的应用主要涵盖神经网络、专家系统、启发式搜索及模糊集理论等方面,而专家系统是应用最广泛的一项。专家系统是一个复杂的程序系统,它集合了大量的经验、规则及专业知识,依靠特定领域专家的知识和经验,进行分析和判断,模拟出专家的决策过程,对各种难题进行解决和处理。专家系统主要由知识库、推理机、数据库、知识获取、咨询解释及人机接口等部分构成,常用“If-Then”规则,也就是对If 条件进行满足的基础上对Then 之后的操作进行执行。在该系统的使用中,要根据实际情况对系统规则库及知识库不断进行更新,才能适应发展的需要。

3.4 电气故障中智能化的应用

在电气设备故障诊断过程中,人工智能技术中的专家系统、神经网络及模糊理论的应用较为广泛,尤其是在发电机故障、电动机故障及变压器故障诊断中的应用。对变压器故障进行诊断的方法主要是对变压器油进行分解,对分解出的气体进行分析,然后判断故障的状态。一般使用智能化技术进行变压器故障诊断时,主要分析的是变压器渗出油所分解出来的气体,从而能够快速锁定变压器的故障发生大致范围然后再进一步缩小该范围,将故障发生的局部位置进行检修排查,

从而大大提高了故障诊断与解决的速度和效率。

4. 结束语

就目前情况来看,在我国人工智能技术已经在各行各业中被广泛应用,在电气工程自动化中也得到了充分的体现。本文结合电气工程自动化的特点,将人工智能技术用在最需要的地方。人工智能技术的应用需要一定的时间以及相关科学知识进行支持,在应用中也遇到了一些困难,尽管如此,其发展前景非常广阔,在实际应用过程中,要不断的总结经验,以促进我国电气工程自动化的发展。

电器工程及自动化论文例4

中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)-08-0186-04

一、电气自动化的发展

电气工程及其自动化的触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。本专业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大。据估计,随着国外大企业的进入,在这一专业领域将出现很大缺口,那时很可能出现人才供不应求的现象。电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用,下文就来简述一下我国电气自动化的发展历程:

(一)全空型的电力电子开关。于上世纪五十年代晶闸管出现了,它标志着运动控制的新纪元。尽管它是第一代电子电力器件,但仍被沿用至今。随后交流变频技术出现后相继有出现了全控制式器件如GTR等。这是电力电子器件的第二代;接下来是IGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。最后是功率集成电路,PIC即第四代电力电子器件。

(二)由低频向高频方向发展的电路。不断更新的电力电子器件势必要引发变换器电路的换代。

当应用于普通晶闸管时,直流传动的变换器主要是整流相互控制,交流变频传动则是交―直―交变频器。当电力电子器件转换到第二代的时候,PWM变换器采用的相应也要多些。因为采用了PWM变换器之后不仅提高了功效,并且能够减少高次谐波对电网的影响,合理解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。随着应用的深入,PWM也存在着诸多缺陷,因此也就有了谐振式直流逆变器电路的发展。

(三)交流调速控制理论。交流电机磁场定向远离市由德国学者F・Blaschke所提出来的,这一理论的提出为交流传动高性能控制奠定了深刻的理论基础。但他提出的这个思想远不能够达到理论的操控效果。于是事隔14年后于1985年德国鲁德大学的Depenbrock教授又提出了直接转矩控制的思想,紧接着有将它推放到了弱磁调速的范围内。可以说他的这一控制思想新颖,控制结构简单明了,信号处理的物理概念明确,是一种高静动态性能的新型交流调速方法。

(四)通用变频器的投入使用。通用变频器:系列化、批量化、占市场量最大的中小功率变频器。先后变频器经历了第一代:普通功能型U/F控制型;第二代:高功能型U/F型;第三代:高动态性能适量控制型。

(五)单片机的发展。占主导地位的MCS-51的8位机虽占主导地位,但是它的功能还比较简单,指令集短小,因此就有了适合大批量生产的PIC系列单片机的推广使用,它不仅具有很高的可靠性,而且保密性高。

二、电气自动化的应用

一直以来,我国在CIMS,自动控制,机器人产品,专用集成电路等等方面有了长足的进步。例如:“基于微机环境的集成化CAPP应用框架与开发平台”开发了以工艺知识库为核心的、以交互式设计模式为基础的综合智能化CAPP开发平台与应用框架(CAPPFramework),推出金叶CAPP、同方CAPP等系列产品。具有支持工艺知识建模和动态知识获取、各类工艺的设计与信息管理、产品工艺信息共享、支持特征基创成工艺决策等功能,并提供工艺知识库管理、工艺卡片格式定义等应用支持工具和二次开发工具。系统开放性好,易于扩充和维护。产品已在全国的企业,特别是CIMS示范工程企业,推广应用,还研制了自动控制装置及系列产品,红外光电式安全保护装置,大功率、高品质开关电源的开发。机器人产品包括移动龙门式自动喷涂机,电动喷涂机器人,柔性仿形自动喷涂机,往复式喷涂机,自动涂胶机器人,框架式机器人,搬运机器人,弧焊机器人的研制。以上这些产品的开发应用还只是电子工程与自动化在生产中的一个侧面,不足以反映其全貌。在国外先进技术的冲击下,从各个方面进行新一轮技术重组。形势是严峻的,同时也充满机遇。

电气自动化技术尽管已经广泛应用与我国国民生产的各个部门和领域,但它仍需要不断革新,不断发展。

参考文献:

电器工程及自动化论文例5

中图分类号:TM1-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 16-0000-02

1 引言

MATLAB是多学科多工作平台的大型科技应用软件。它包含众多的工具各异的工具箱,涉及领域包括:数字信号处理、通信技术、控制系统、神经网络、模糊逻辑、数值统计、系统仿真和虚拟现实技术等[1]。

2 MATLAB在电气工程及其自动化专业中的应用

电气工程及其自动化专业的主要课程是自动控制原理、现代控制理论、电力电子技术、电力系统分析、电力拖动等等,这些课程理论性强,学生学习积极性差,且较难掌握。为了改善这些情况,可以利用MATLAB的Simulink工具对相应课程内容进行模拟仿真,通过这样一个动态仿真来提高学生学习兴趣。

1.1 MATLAB在控制系统中的建模与仿真

电气工程及其自动化专业中与控制系统相关的课程,主要是《自动控制原理》和《现代控制理论》。《自动控制原理》中的自动控制系统的分析(时域法、频域法等)和设计方法等,通过MATLAB的仿真,可以使学生了解有关自动控制系统的运行机理、控制器参数对系统性能的影响以及自动控制系统的各种分析和设计方法等。

在控制系统中,主要是应用Simulink系统仿真分析,以定性分析为主,阐述各环节(及各参数)对系统性能的影响与改进性能的途径,下面举例来说明,图1.1.1所示为弹簧-质量-阻尼器机械位移系统。图1.1.2为此动态系统的Simulink仿真模型,分析系统在外力F(t)的作用下的系统响应,即质量块的位移x(t))。(其中质量块质量m=5kg,阻尼器的阻尼系数f=0.5,弹簧的弹性系数K=5;并且质量块的初始位移与初始速度均为0。)模拟仿真时,外力F(t)可由用户自己定义,使用户对系统在不同作用下的性能有更多的了解。图1.1.3为外力F(t)选幅值为5的阶跃输入的仿真结果。1.2 MATLAB在电力电子技术中的建模与仿真

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。《电力电子技术》现已成为电气工程及其自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养该专业人才中占有重要地位。通过学习该课程,使得学生掌握电力电子器件的伏安特性以及整流,逆变,斩波,变频,变相等变流技术,学生可以通过利用MATLAB对电力电子器件和变流技术模拟仿真分析,最终对这些内容有深刻的理解。

电力电子器件电力二极管、晶闸管、可关断晶闸管等器件的应用中可以通过建立模型仿真更好的了解这些器件的特性,熟知器件特性后就可以很好的学习变流技术,下面举例变流技术中的三相整流技术。例:建立三相桥式全控整流电路的仿真模型,给出三相桥式整流电路带阻抗负载的仿真结果。参数要求:三相交流电压源通过三个电压为220V,50HZ,相位滞后120度的交流电压源实现,触发脉冲模块频率设为50HZ;R=1Ω,L=1mH。图1.2.1为三相桥式全控整流电路仿真模型,图1.2.2 触发角为30度的波形图。从波形图得到仿真结果和理论分析结果一样。

1.3 MATLAB在电力拖动系统中的建模与仿真

电力拖动系统是生产过程中,以电动机作为原动机来带动生产机械,并按所给定的规律运动的电气设备。电力拖动装置由电动机及其自动控制装置组成。自动控制装置通过对电动机起动、制动的控制,对电动机转速调节的控制,对电动机转矩的控制以及对某些物理参量按一定规律变化的控制等,可实现对机械设备的自动化控制。因此,《电力拖动自动控制系统:运动控制系统》是电气工程及其自动化专业的重要课程。主要内容包括闭环控制的直流调速,转速、电流双闭环直流调速调节器的设计,脉宽调制,交流调速等等,这些内容都可以通过MATLAB来仿真验证,以提高学生学习的兴趣。

串电阻直流调速举例,仿真模型如图1.3.1所示,设置各个器件参数并进行模拟仿真,最后双击示波器scope、scope1、scope2可以清晰的看到电动机转速、电枢电流、励磁电流的波形图,这里就不再一一列举。

1.4 MATLAB在电力系统分析中的建模与仿真

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。电力系统分析电力系统稳态运行分析、故障分析和暂态过程的分析。电力系统分析的基础为电力系统潮流计算、短路故障计算和稳定计算。这些主要内容的分析都可以通过MATLAB中的simulink进行建模仿真或通过MATLAB语言辅助计算。

电力系统故障分析主要研究电力系统中发生故障(包括短路、断线和非正常操作)时,故障电流、电压及其在电力网中的分布。应用MATLAB可对其进行模拟仿真,以下举例说明电力系统故障分析,仿真模型如图1.4.1所示,三相短路元件可设置为在某一时刻单相接地故障,参数设定,进行模拟仿真,在示波器scope中可得到单相接地时三相电压电流曲线。万用表Multimeter元件中选择故障点A、B、C电压,示波器scope1得到故障相电压的正序、负序、零序分量的幅值和相位;万用表Multimeter元件中选择故障点A、B、C电流,示波器scope1得到故障相电流的正序、负序、零序分量的幅值和相位。

1.5 MATLAB在其他典型系统中的应用

以上几个小结简单的介绍了MATLAB在电气工程及其自动化专业的专业课程中的应用,实际中,工作人员一般是利用MATLAB进行一些准备建设的典型系统进行建模仿真后,获得最佳参数,比如说,近年来,柔直流输电技术在电力系统中的应用越来越重要。利用MATLAB建立合适的柔直流输电和系统电网的模型,利用它来研究系统的动态特性,具有实时、准确、方便等多种优点;电力电子技术和运动控制联合系统应用得特变广泛,它涵盖了电子电路、电机拖动、自动控制、微机原理等多学科领域,是综合性、实践性和应用性很强的研究对象。由于电力电子器件自身的开关非线性,给电路和系统的分析带来一定的困难,一般常用波形分析和分段线性处理的方法来研究电力电子电路。MATLAB仿真软件为电力电子技术和运动控制联合系统的仿真分析提供了崭新的方法与平台。MATLAB还可对很多典型系统进行仿真,在这里就不作一一介绍。

3 小结

本文重点讨论了MATLAB在电气工程及其自动化专业中的应用。论述了MATLAB和Simulink在该专业的主要课程中的应用仿真。MATLAB既可以帮助从事相关领域的工作人员对所设计的电路进行计算机模拟与仿真计算,以优化参数与配置,又可以使得该专业的学生在学习相关课程时,通过模拟仿真一方面提高自己学习的积极性和兴趣,另一方面又加深对所学知识的理解,使学生不仅学会知识还能理解各门课程的精髓以及在实际中的使用。

电器工程及自动化论文例6

所谓智能化技术也就是指将人工智能理论与计算机技术相结合而产生的一种新型高科技。目前,虽然这一技术在电气工程自动化控制中的应用还处于起步阶段,不过其发展前景极为广阔。

1 智能化技术的发展趋势

对于这个问题,我们主要从智能化技术的性能发展趋势、智能化技术的功能发展趋势以及智能化技术的体系结构发展趋势几个方面进行论述。

1.1 智能化技术的性能发展趋势

首先,高速高精度高效化。通过高速芯片的使用以及各种改善动静态特性的措施,可以有效保证高速高精度高效化的实现;其次,柔性化。主要是指系统本身的柔性化,这一趋势可以满足不同客户的需求;第三,工艺复合性和多轴化。这一趋势使得在一台机床上完成自动换刀、主轴头旋转等成为可能;最后,实时智能化。智能化技术主要是通过计算模型来实现人类的智能行为。

1.2 智能化技术的功能发展趋势

首先,用户界面的图形化。这一趋势将为非专业用户的使用与操作提供极大方便;其次,科学计算的可视化。它使信息交流超越文字和语言,直接可以通过图像、动画等可视信息进行产品设计;第三,插补和补偿方式的多样化。比较常见的插补方式有直线插补、圆弧插补等;最后,多媒体技术的应用。多媒体技术的应用可以使信息处理更加智能与综合,在系统的实时监控以及故障诊断方面具有很大的价值与意义。

1.3 智能化技术的体系结构发展趋势

首先,集成化。高度集成化芯片以及大规模可编程集成电路的采用可以有效提高系统的运行速度;其次,模块化。以CPU、存储器等基本模块做成标准的系列化产品,可以满足不同的需求;第三,网络化。工程系统的联网可以实现远程控制和无人化操作;最后,通用型开放式闭环控制模式。这一趋势可为系统的裁剪、扩展与升级提供方面。

2 智能化技术运用的理论基础

智能化技术运用的理论基础涵盖范围比较广泛,如控制学、语言学、信息学等,综合性相对较强。智能化技术的研究目的是为机器自动、独立完成一些高难度的、高危险的工作工作提供保证。智能化技术在电气工程自动化控制中发挥着重要的作用,其在电气工程自动化控制中具有很强的适应性和实用性。智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,还具有非常重要的意义,比如提高了电气工程自动化控制的工作效率,降低了工程的投入成本,减轻了控制人员的工作压力与工作量,实现了人力资源的合理配置等等。

3 智能化技术运用的优势

与传统的控制器相比,智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,具有非常明显的优势,比如不需要建立控制模型、为调整控制电气系统提供便利以及智能化控制器所具有的一致性等。

3.1 不需要建立控制模型

利用传统控制器对电气工程的自动化进行控制时,通常会发生因为被控制对象的复杂性而无法准确有效的掌握、预测一些关键因素的现象。与传统的控制器相比,智能化控制器省略了对被控制对象进行模型设计的工作,不仅提高了自动化控制器的精密度,而且也避免了很多不可控制的因素。

3.2 为调整控制电气系统提供便利

智能化控制器不仅可以通过响应时间、下降时间等随时调节系统控制,而且还能不依靠专人只需相关数据的改变就实现对电气设备的调节与控制。这一优势为电气工程的自动化控制实现无人控制的目标以及电气工程自动化控制的大幅度发展提供了可靠保障。

3.3 智能化控制器所具有的一致性

智能化控制器具有非常强大的一致性,这种一致性主要表现在智能化控制器对不同数据进行处理时较高的估计水平,以更好的实现自动化控制的要求。当然这种一致性也不是绝对的,在进行具体操作的过程中,要坚持具体问题具体分析的原则,全面分析对象的实际情况,严格审查控制的要求。如果智能化控制器在使用的过程中出现一些不好的效果,也不可一味的否认该项技术,而是应该对各个环节进行逐一排查,找出问题的症结所在。

4 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用还是比较广泛的,具体来讲,可以归纳为智能控制、优化设计以及故障诊断三个方面。

4.1 智能控制

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,不仅能够展现智能化技术的优越性,实现电气工程控制的无人操作化、远程化、高效化以及自主化,而且还能为智能化技术在其它领域的推广与发展奠定了基础。

4.2 优化设计

传统的设计方法是将实验与经验结合起来利用手工完成,这种方法缺陷很多,比如修改的难度较大、达标率也比较低,而利用智能化技术可以实现设计的优化与改进,比如它不仅可以缩短设计的时间还可以保证设计的质量与性能。不过,优化设计对设计人员的要求也更加严格,比如它要求设计人员必须具有相当丰富的经验,必须对电气、电路等知识熟悉掌握并能适当地运用到实际的设计工作中去。

4.3 故障诊断

电气设备在运行的过程中,经常会发生这样那样的故障,鉴于发生故障之前,总会有一些征兆出现,所以在故障发生前对电气设备进行全面、准确的诊断是非常必要的,而智能化技术对电气设备故障的诊断就发挥着不可替代的作用。通常情况下,变压器是电气设备中最容易发生故障的一个部位,经常利用智能化技术对其进行故障诊断,可以有效地避免故障的出现并为故障的解决提供依据与参考,减少更大规模的破坏的出现,从而提高电气设备运行的经济效益。

5 结语

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,不仅可以将加强电气设备进行自动化控制的能力,为电气工程的快速、安全运行奠定坚实的基础,而且还可以推动智能化技术在其它领域的发展。鉴于此,本文从智能化技术的发展趋势、智能化技术运用的理论基础、智能化技术运用的优势以及智能化技术在电气工程自动化控制中的应用四个方面进行了比较全面而又深入的阐释,希望可以对今后的有关研究与实践提供有价值的参考与借鉴。在具体论述的过程中,由于各种各样的原因,可能会存在着各种各样的问题,在以后的研究与实践中要加以重点和有效的规避。

参考文献:

电器工程及自动化论文例7

中图分类号:TB22文献标识码: A 文章编号:

1、概述

由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。

解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。

多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。

科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。

2、学科地位和研究应用领域

2.1 学科定义

工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。

2.2 学科地位

测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分:

大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量);

工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量);

航空摄影测量与遥感学;

地图制图学;

不动产地籍与土地整理。

2.3 研究应用领域

目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。

由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。

由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。

国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。

电器工程及自动化论文例8

1、前言

人工智能特殊性是由于其具备三种能力:行为能力、感知能力以及思维能力,因而,人工智能发展的潜力无限大。电气工程自动化作为一门电气信息类的新兴学科,主要应用于信息处理、控制运动、管理及决策、电子电力的技术、工业过程的控制、检测及自动化的仪表与电子及计算机技术等领域。智能化技术的应用促进电气工程自动化学科尤其是自动控制的领域发展,提升电气设备的运行智能化,有效增强控制系统稳定的性能,是生产技术又一次巨大的革新。

2、人工智能运用的理论

人工智能概念在1956年的时候首次提出后,其发展的状态一直良好,并且逐渐形成以计算机为核心,包括哲学、医学、生物学、心理学、自动化、控制论、信息论与数理逻辑的综合性科学,其属于计算机科学中重要的分支,对智能本质有较好的阐述,且生产了与人类的智能机器相仿的机器,实现了多种研究。随着科技的发展与进步,计算机编程技术可模仿人类的大脑,例如分析、收集、回馈、处理以及交换信息,因而,计算机以模仿人类大脑的形式,在一定的程度上促进电气工程的自动化发展的步伐。在日常生产、分配、流通与交换中,均需电气工程的自动化控制,并且通过电气工程自动化的控制,可有效实现自动化电气工程,提高工作的效率,进而促使生产与工作总体的效率有所提升[1]。

3、人工智能的控制优势

对于不同人工智能的控制,需运用不同方式进行探讨,由于部分人工智能的控制器,例如神经、模糊、模糊神经以及遗传算法均属于类非线形函数的近似器;采用此分类有利于了解总体,以及促进对人工智能控制策略综合性的开发,以上人工智能的函数近似器具备常规函数的估计器不具有的优点。

首先,在多数情况下,精确了解控制对象动态方程是相对比较复杂的,所以控制器设计实际的控制对象模型,通常会出现许多不确定因素,例如参数变化与非线性时等,往往无法掌握新的信息。但人工智能的控制器设计,可不需参照控制对象模型。按照鲁棒性、响应时间与下降的时间不一样,人工智能的控制器可经过适当调整以提升自身性能,例如,在下降的时间上,模糊逻辑的控制器可比PID控制器还要快四倍;在上升的时间上,模糊逻辑的控制器可比PID控制器还要快两倍。同古典的控制器比较,人工智能的控制器更具备易调节的特点。尽管缺少专家现场的指引,人工智能的控制器也可以采取响应数据进行设计。

此外,还可由相应的信息以及语言等形式开展设计工作,人工智能的控制器一致性极强,输入陌生数据便可以出现很高的估测,还可忽视驱动器对控制器的影响。针对部分控制对象而言,尽管目前未采取人工智能的控制器,也能有良好效果,不过对其他控制的对象而言,不一定能产生良好的效果,因而,设计时需遵守具体问题应具体分析原则。在模糊化与反模糊化的过程中,若运用隶属函数、规则库以及适合模糊神经的控制器,便可精确进行实时的确定[2]。

4、智能化技术的运用

由人工智能的技术不断发展,运用智能化技术控制的领域也逐渐广阔,包含人工智能运用在电气产品的优化设计、控制及保护、故障的预测与诊断等方面。

4.1电气产品的优化设计

电气产品优化设计的工作是相对比较复杂的,其主要综合了两方面内容:理论学科的知识与经验知识。电气产品传统的设计方式主要是设计经验综合大量实验手段的验证,缺少相关技术的支持,效率比较低,工作量比较大,难以设计出科学合理的方案。由计算机技术迅速发展,以及人工智能的技术应用,电气产品设计逐渐从手工转入计算机辅助的设计,从一定程度上而言,减少产品从构思至设计至生产时间,并使得设计逐渐迈向智能化、优质化以及高效化的时代。

在人工智能的技术运用在优化设计中,主要有两种主要方法:遗传算法与专家系统。遗传算法特征是直接操作结构对象,具备内在隐并行性与全局寻优的能力;可指导优化与自动获取搜索空间,以及自行调整搜索的方向,不需标准的要求。这些遗传算法的特征特别适合产品的优化设计,进而其广泛运用在电气产品人工智能的优化设计之中。专家系统运用于计算机技术与人工智能的技术,主要是依据某领域的一个或是多个专家提供经验与知识,进行合理的判断与推理,模仿人类专家决策的过程,以此处理需人类专家处理复杂的问题,并且其更是产品的优化设计重要的方式,但目前尚处于研究的阶段,实际的应用比较少,未来的发展前景较大。

4.2故障的诊断

电气设施故障具备非线性、复杂性以及不确定性等特征,运用传统方式进行的诊断效率较低、准确率低。人工智能的方式引进极大提升了故障的诊断准确率,而人工智能的技术运用在故障的诊断方式主要有三种:神经网络、模糊逻辑以及专家系统。例如,运用人工智能的技术,对电动机与发电机进行故障诊断的时候,结合神经网络与模糊理论,不但保留故障诊断的模糊性,更结合神经网络的学习能力强优势,共同对电机故障进行诊断,极大提升了故障的诊断准确率。

4.3人工智能控制技术

人工智能的控制技术将是未来生产的发展趋势,并且目前在电气工程的自动化方面也已广泛运用。控制的方式主要有模糊的控制、专家系统的控制以及神经网络的控制,主要运用的方面是:记录故障且实行在线分析;采集及处理全部模拟量与开关量实时的数据;实时智能的监视各个主要的设施与系统运行的状态;通过鼠标或是键盘达到控制系统的目的[3]。

5、小结

总而言之,人工智能的理论是经过对人的智能实行模拟、开发与延伸实现的理论,其体现电气自动化的特点。因而智能化技术运用于电气工程的自动化中,可发挥巨大的作用,促进电气优化的设计,及时诊断故障,并且还可实现智能控制,不断提升电气工程的效率,更好地服务于社会。

参考文献

电器工程及自动化论文例9

继电器在电气自动化工程中起到保护电路,实现电路转换的作用,是一种控制电气元件。利用继电器,可以实现放大控制、对电气自动化程序以及相关信号综合的作用。随着我国电力事业的发展,在自动化电气工程中,继电器广泛应用于低压电器中,表现出非常优越的功能效果,促进了电气自动化发展。

1、继电器概述

1.1继电器构成分析

一般来说,继电器主要由线圈以及触电两个部分构成,根据继电器种类的不同,适当增加一些相关的器件,确保继电器正常的运行。在继电器使用过程中,常常通过触电符号与一个长方形表示相应的电路符号,长方形的数量会随着继电器自身的线圈数量增多而增多,这时需要在长方形的内部或者旁边表上“J”。此外,触电符号可以标在相应的电路中,符号需要根据不同类型的继电器进行选择。通常情况下,动闭型的触电符号用D型符号表示,这种类型的触电的特点是继电器通电后触电才会断开;动合型触电,是在继电器电路通电后,触电就会处于闭合状态,这种类型的触电用H型符号表示;转换型触电一般包括三个触电,一个动触电以及两个静触点,在电路通电后可以实现三个触电间的相互转换,这类触电一般用Z型符号表示。

1.2继电器的主要作用分析

一般来说,继电器的作用主要表现在一下几个方面:包括增强对电路的控制能力、提升自动化电气的运行效率、对电路中信号等的综合控制等。其中,中间继电器主要作用是转换与传递控制信号,继电器中有很多触头,每一对触头所能承受的额定电流在5到10A,并且动作非常灵敏,可以在时间在0.05秒之内做出动作。

2、继电器在电气自动化工程低压电器中的应用

2.1继电器测试

对继电器触点测试方法,主要是利用触点在继电器中的特殊作用,进行相应的测试。触点的稳定与否,对继电器整体功能的实现具有很大的影响,并关系着对电路的有效控制。对触点进行测试,保证触点的稳定性,可以保证继电器的工作效率,保证其安全运行。在测试过程中,对继电器开关以及电阻用万能表进行测量,一般来说,触点以及继电器动点的阻值应该是无穷大的。通过这种测试的方法,判断继电器开关的运行状态,确保继电器正常的运行。

对继电器中电流以及吸合电压测试,需要用到一个稳定的电源以及一个一定规格的电流表。进行测试的方法为,在继电器中输入相应的电压,并将电流表串联在线路中,对其进行检测。在检测过程中,逐渐的调高电压,通过吸合声进行相关判断,并将吸合电压、电流准确记录。多次测试,求出电流以及吸合电压的平均值,根据这一数据,提升继电器检测的准确性。

与上述测试方法一样,对继电器电流以及释放电压的测试,也是通过对释放声进行相关判断,并利用多次测试的均值完成整个测试工作。

2.2电气自动化工程低压继电器的应用

目前电气工程中,继电器得到了广泛的应用,并且利用继电器对电气工程中低压电器进行辅助,促进低压电器在整个系统中更好的运行。利用继电器,可以将电气工程中的一些固体器件转换为可控器件。在继电器运行过程中,线圈中通过了指定的电压值,就会产生电磁效应,这时继电器中的弹簧会产生拉力并将衔铁拉回铁芯中,继电器中的动触点与静触点就会相互吸合。如果断开通电,衔铁就会回到原来的位置,动静触点相互吸合作用也会消失。这就是继电器释放与吸合作用,也是继电器实现控制电路的主要原理。电气工程是一门复杂的学科,随着社会科技的大力发展,电气工程已经成为影响人类发展的重要学科。对继电器的工作原理进行不断的完善,促进电气工程的发展,推动电气自动化发展的进程,是我国目前电气以及相关工程发展的方向。

对于继电器了类型的选择,需要了解各类继电器的使用范围以及工作原理。包括对被控制电路中的电流、电压需求的了解,以及对控制电路中触电形式和电路组数了解。在选择过程中,仔细查阅相关资料,掌握继电器使用条件,并查看器具的容积等。下图是电磁继电器的工作原理图(图1)以及延时继电器工作原理图(图2)。

自动化的发展,可以提升工作的效率,改善人们的生活水平,可以说自动化技术应用是一项人类发展进程中重要的改革。随着我国社会科技的发展,对自动化技术的应用也越来越广泛,在电气工程中,利用自动化低压电器,实现对整个电路的考核,对电路中的相关信号综合处理,大大提升了电气系统的运行效率。利用低压,可以度电气系统中的电压值进行更加精确的划分。自动化低压继电器为我国整个电气自动化工程的发展提供动力,虽然我国目前在这一方面与先进国家还存在一定的差距,但是我国电气自动化低压继电器经过了引进、模仿、自主研发等过程,一定会随着我国科技的发展,为我国的社会经济发展做出更大的贡献。

3、总结

继电器在工业、交通、军事、国防等各个领域都得到了广泛的应用,是目前进行开关控制采用最多的电气元件之一。电气自动化工程中,利用继电器、感应器等电气元件,实现对时间、顺序等的控制。在电气自动化发展的过程中,利用低压继电器,实现电路中电压等级更精确的划分,推动自动化发展,促进社会发展的进程。

电器工程及自动化论文例10

摘要随着电子技术的发展,相敏轨道电路接收信号处理装置已逐步实現电子化,以电子接收器代替以前的机械式二元二位继电器,彻底解决了原继电器接点卡阻、抗电气化干扰能力不强、返还系数低等问题。目前广泛使用的微电子接收器都是使用单片机来处理信息,对输入信号采用升压方式进行采样处理,虽提高了信号强度,但是不利于防止输入高压损坏接收器;且每个接收器仅采用单一信号处理通道进行信号分析处理,并由其输出信号驱动轨道继电器动作,接收器的安全性、可靠性和抗干扰能力有待提高;另外,现有接收器故障后相关电气参数不能实时监测;前述不足以影响到轨道电路的整体可靠性和可用性。因此,本文提出了一种基于DSP的新型微电子接收器,以提高微电子接收器的可用性、可靠性及安全性。

关键词电子技术;25Hz轨道电路;接收器

1系统原理

1.1接收器冗余结构

图1新型微电子接收器(0.5+0.5方案)的冗余结构图

接收器的冗余结构图,每台接收器同时进行两个轨道区段(区段A和区段B)的轨道电路信号和局部电源信号的处理,相邻两个轨道区段可共用两台接收器,这两台接收器中的任一正常工作,均可正常处理这两个轨道区段信号,并驱动这两个轨道区段的后级轨道继电器动作。如图1所示,相对于目前的接收器冗余方案,新型微电子接收器的冗余方案可使每个轨道区段节省一个接收器,从而降低建设成本。在接收器冗余结构图中,当接收器1和接收器2中的某一个发生故障时,若另一个接收器能够正常工作即可确保轨道区段信号的正常处理;同时可以通过接收器的自检功能发出报警,提醒维护人员及时更换故障接收器,从而提高轨道电路的整体可用性。

1.2接收器二取二原理

接收器系统内部采用独立的双套硬件和双套软件,实现一路信号,两路处理,最终通过安全与门判决,输出判决结果。当无论是接收器哪一套硬件或软件出现问题,两路处理结果不一致时,系统输出判决都是导向安全的结果。且仅当两路信号处理的结果完全一致时,安全与门输出相同结果。

2系统构成

如图2所示,新型接收器核心处理部分采用双DSP芯片构成二取二安全结构。主从DSP同时处理轨道电路信号和局部电源信号,分别输出判决信号;将主从DSP的判决结果进行与运算,如果主从DSP的判决信号不一致,接收器输出信号将保持轨道继电器处在落下状态;只有当主从DSP的判决信号一致且满足轨道区段空闲条件时,接收器才会输出驱动轨道继电器吸起的信号,显示轨道区段处于空闲状态;主从DSP任一故障,接收器均不能输出驱动轨道继电器吸起的信号,从而提高接收器安全性。

新型接收器电路模块包括:局部输入隔离电路、轨道输入防雷电路、输入信号采集电路、数据处理电路(DSP芯片)、安全与门电路、输出控制电路、电源电路、通信电路和显示与告警电路。

输入隔离:采用电流互感器将轨道信号和局部信号与后级信号处理模块进行电磁隔离,隔离变压器采用降压方式,当输入的信号出现大的冲击或干扰时,通过变压器进行衰减,加载在后级信号处理电路上的信号将被衰减,对后级信号处理电路起到防护作用。

轨道输入防雷电路:采取大功率双向瞬态防雷管,实现对输入雷电和浪涌的防护。

输入采集电路:将输入交流信号的负半周信号抬高到零电平以上,满足后级单电源工作运放的输入要求,单电源工作可减小器件功耗。

数据处理电路:把输入的25Hz轨道和局部模拟信号通过芯片自带的A/D模数转换器转换为数字信号,对转换后的数字信号进行分析处理,测出轨道输入的25Hz信号幅值及轨道信号与局部信号的相位差,在主处理器采集从处理器的输出信号和后级输出控制电路的输出信号并经其判断接收器正常后,再由主处理器控制显示告警电路,并由主处理器将相关数据通过接收器的通讯电路送监测分机。

安全与门电路:比较主从DSP输出信号,经安全与门判决二者一致方能向后级输出控制电路送出有效信号。

输出控制电路:采用开关电源方式输出驱动轨道继电器的直流电压信号。

通信电路:采用总线方式,向集中监测分机传送25Hz相敏轨道电路接收器采集到的轨道交流电压值、相位角和接收器的工作状态等信息。

显示与告警电路:显示接收器自身工作状态及接收器所处理轨道区段的占用与空闲状态,显示接收器DC24V工作电源及局部电源的正常或故障状态。

3结束语

新型接收器将实现接收器工作状态和轨道电路电气参数的实时在线监测,提高运营维护效率,降低维护人员劳动强度,同时,根据新型25Hz相敏轨道电路接收器的功能和特点,可减少现有接收器和轨道架的数量,大量地减少室内配线,初步分析可节约建设成本约20%。

微电子毕业论文范文模板(二):微电子控制机电设备在工业中的具体应用论文

摘要:在科学技术快速进步的背景下,工业自动化水平取得了比较明显的提升,在机械制造方面表现的更加明显,基于各种因素的影响,微电子技术得到了相对广泛的应用。基于此,本文详细分析了微电子控制机电设备在工业中的应用,希望能够为实际提供良好的借鉴意义,以供参考。

关键词:微电子;机电设备;工业;应用探讨

信息技术的发展以及先进电子设备的产生催生了机电一体化时代的到来,所谓的机电一体化技术是把电工电子技术、机械技术、信息技术、微电子技术、接口技术、传感器技术、信号变换技术等一系列技术结合,再综合应用于实际的综合技术,现代化自动生产设备可以说为机电一体化的设备。微型计算机在机电一体化系统的作用能够总结成如下三点:第一,直接控制机械工业生产过程;第二,机械工业生产期间加强各物理参数的自动测试,进行测试结果的显示记录,在计算、存储、分析判定并处理测量参数或指标;第三,进行机械生产过程的管理与监督。机电一体化系统里微电子控制机电设备怎样进行适宜计算机选择,怎样设计硬件系统,怎样组织软件开发,怎样对现有计算机系统等进行维护与使用是相当关键的,也是值得探索的

课题。

1微电子控制机电设备系统的组成和原理

在某微电子控制机电系统当中,主要是由PLC、管路压力变送器、变频器等多种设备组成的。在控制系统当中,管路压力变送器主要是检测控制辅助冲量、管路水压、蒸发量等三个变量,接着将数据信号向PLC当中传送,并且通过PLC进行分析和计算,将信号发送信号控制器,通过信号控制器来控制水泵运转,在设计系统的過程中需要与实际情况合理的进行结合,并且对变频器的输出频率进行确认,输出频率在整个系统设计过程中具有非常重要的意义,和系统的控制息息相关,在确定系统输出频率是需要综合性的分析和考虑用水量以及扬程参数等。在整个系统当中控制流程的用水量变化,主要是通过压力变送器向PLC传送的通过PLC进行分析和计算,可以有效的调节循环泵的频率,合理的分配能源,让工作的效率提高,起到节约资源的作用。

2微电子控制机电设备在工业中的具体应用

1)可编程序控制器(PLC)的应用。从PLC的角度进行分析,其主要优势在于具有很强的控制能力,而且稳定性较高,机身体积相对较小,可以有效的和其他的配件进行组合。在工业生产的过程中,因为机电设备往往会占据一定的面积,如果想让其厂房中的占比较高,就一定要注意让厂房的空余面积加大,尽量让控制器的数量减少,让机电设备的数量增多,与此同时还需要注意PLC的节能性较高相比,其他的控制系统可以节约资源,让工业生产的成本支出降低,让企业的经济效益增加,由于PLC设备可以有效的和其他设备之间进行组合,可以灵活方便的在厂房当中进行布设,让一机多用。可以实现让厂房的设备结构进一步得到简化,对设备维护中耗费的人力物力进行控制,减少人力输出,可以将人力有效的分配到工业生产当中,让生产资料的利用效率提高。PLC的另一大优势在于可以通过现场总线和生产设备之间

进行连接,有效的监控工业生产,可以动态化的监控生产的全过程,确保在生产过程中,第一时间解决生产时产生的故障,避免由于机械故障而导致生产进度停滞,让设备的维护开支得到控制,PLC的计算速度很快,可以轻松的对生产时的任何变动进行管理和控制,有效的防止由于设备变化控制器无法及时应对而产生的问题,PLC还可以进行相关的升级,伴随当前经济快速发展,就算生产线当中的产品产生了变动,只需要正确的调整,控制程序也可以符合新产品生产的具体需求。

相比于其他编程操作,PLC控制器在编程的过程中较为方便,员工通过短时间的训练就可以熟练的掌握编程的技巧,在实际操作的过程中工作步骤相对较为简单,可以很容易的掌握设备的维修安装以及操作,由于PLC自带程序编辑器只需要工作人员了解梯形语言,就可以对其进行熟练的掌握。对控制器的工作语言进行了解,当出现故障的时候可以及时的调整和处理控制器。

2)变频器调速器的作用。变频器工作状态分作自动与手动两类,手动工作状态即在PLC结束工作后展开的人工操作行为,经电位器调节能对变频器输出频率进行给定。自动工作状态实质是PLC输出信号为变频器输出频率展开控制。和传统调节阀控制方式相比,PLC控制可节电,更好进行水泵磨损控制,在延长设备寿命与实现系统自动化水平提升中发挥了重要作用。

第一,和传统正弦波控制技术相比,因变频器用到了电压空间矢量控制技术,先进性和独特性在性能上得到充分凸显,同时因其特有的低速转矩大、运行稳定性强、谐波成分小等特征,这对我国电网而言输出电压自动调整功能能充分进行优势发挥。第二,变频器具备外部端子、键盘电位器与多功能段子等一系列操作方式,功能完善,可输入多种模拟信号(如电流、电压、频率等效范围检测,转速追踪等);并且变频器可实现摆频运行与程序运行等一系列模式。第三,因变频器全系列元件应用的是西门子产品,有极强的保护性能,可靠稳定,能很好的避免过流、短路、过压等问题,确保本机能正常运行。并且变频器有良好的绝缘耐压性,产品质量好,设定简单等使得其有更强的适用性。

3)电路发挥的作用。在安装PLC和变频器的时候,保证电路的稳定是保障工作的必要。电路在安装过程中,应该采取边安装边测电的方式,这样更能使电流稳定,这同样属于工作期间需引起重视的关键环节。在电路安装完毕之后,不要急着通电,应该先再次检查电路是否安装正确,查看是否有少安装或者多安装的情况。另外,测量一下接触元器件的连接点,这样可以发现一些接触不良的地方,若有漏电情况应该及时对此进行维修。电路在工业中也是起到了很大的作用,在安装电路的时候,一定要小心谨慎,综合考虑多方面因素,不要遗漏一些小问题,有时一些小问题也可能出大错,保证电路的稳定才能更好地协调其他设备的安装稳定。应认真复查电路,查看电路有无正确安装,或存在设备多安装或少安装的现象,同时应认真检测每个接触元器件连接点,明确有无接触不良或短路现象,若发生漏电务必要及时维修与处理。电路调试的具体流程总结如下:

电器工程及自动化论文例11

作者简介:王筱珍(1963-),女,江西吉安人,广东海洋大学信息学院,副教授;李一峰(1966-),男,山西孝义人,广东海洋大学信息学院,副教授。(广东 湛江 524088)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0045-02

电气工程及其自动化专业是融电气技术、自动化技术和计算机技术于一体的宽口径应用型专业,在广东海洋大学(以下简称“我校”)的人才培养方案中,“工厂供电”课程是该专业的一门重要课程,良好的教学效果对于培养电气工程及其自动化领域的高级应用型技术人才是十分重要的。笔者从事“工厂供电”课程教学多年,一直坚持探索该课程的教学方法,至今已取得了较好的教学效果。借本文把多年来的教学方法总结出来,仅供同行参考。

一、上好首次课

要使学生对课程产生兴趣,首先要让学生明白学习课程的目的、意义以及实用性。课程的首次课是课程的开篇课,是激发学生对课程产生兴趣的最佳时机。我们在首次课中不急于讲授课程的具体内容,而是向学生介绍课程的内容构架及其相互之间的关联关系、学习课程的目的和意义。紧接着布置课程设计任务——某机械厂供配电系统的初步设计。课程设计任务书中的设计内容应按设计顺序列写详细,它们与教材目录中的顺序大致一致,例如:工厂的负荷计算;变配电所主接线方案的确定;短路计算;一次设备的选择;继电保护方案的确定及其整定计算;防雷保护及接地装置设计。学生通过课程设计内容的解读,可进一步体会课程内容构架及其相互间的关联关系,并初步了解课程内容在工厂供配电系统设计中的应用。

二、课程设计与理论教学同步进行

传统的课程设计是在课程的理论教学完成之后进行的,其缺点是:学生在理论学习时对课程内容缺乏实用性的认识。“工厂供电”课程是门实践性很强的课程,需要学生一边学习一边练习。以前我们只要求学生做每章后的习题,但习题都是小题,且各章习题的练习内容之间没有关联,学生只是做些离散的习题。课程设计与理论教学同步进行,学生学到相关的知识内容就可进行课程设计中的相应内容的设计,学生就能及时地把理论知识与工程设计结合起来。这样,一方面提高了学生学习的兴趣性和积极性,另一方面以课程设计为纲,把课程内容有机地结合起来了。同时,课程学完之时,课程设计也基本完成,不需专门一周时间做课程设计,节约了学生的时间。有些好学或自学能力强的学生甚至提前通过自学来完成课程设计任务,达到创造性学习之目的。

三、采用多种教学模式

“工厂供电”课程内容多、涉及面广,而且工程实践性强,单一的教学模式和方法很难保证教学效果,应根据具体的教学内容采用相应的教学模式和方法。

(1)对负荷计算、短路电流计算、电气设备选择与校验、导线截面选择、继电保护原理、无功补偿等内容,仍采用传统的教学方法,在课堂上讲授基本原理和基本方法,让学生课后通过课程设计去消化和扩展。

(2)对工厂变配电所及其一次系统、高低压供电线路与敷设、防雷接地、变电所结构与布置等内容,则先在课堂上讲授基本理论、重点、难点,然后把学生带到学校的主变电房、图书馆变电房及工程训练中心(金工实习厂)变电房参观见习。

(3)对变压器、高低压电气设备的结构、原理等内容,则主要在湛江变压器厂和湛江高压电器公司以实物教学为主,教师根据现场的电气设备,介绍其结构、工作原理;通过参观变压器的制造生产线,学生对变压器的制造工艺、材料、内部结构、出厂试验等有较深刻的了解。

(4)通过广东华德力电气有限公司的现场教学,学生对工厂高低压开关柜的种类、柜内设备配置及其接线方式、继电保护的配置及自动装置等有比较好的认识,同时,学生可见习工厂供配电系统中的多种一次设备。

采用课堂讲授、实物教学、现场教学相结合的教学方法的优点是:将抽象的知识具体化、感性化,可使一些枯燥乏味的内容变得生动有趣,有利于学生较完整地建立起供电系统的概念;有利于充实“工厂供电”课程内容,提高教学效率和教学质量。

四、布置文献查阅性的作业

由于学时的限制,不可能在课堂上把课程所涵盖的内容都一一讲清,特别是新设备、新技术发展很快,涉及面也很广,很难在课堂上讲得全面,只能是简单介绍,而要求学生课后有一定的相关文献资料阅读量。为了监督学生查阅文献资料,一般要求学生撰写相关的小论文,比如:论电力系统中性点运行方式;论低压配电系统接地型式;工厂高低压开关的现状及发展趋势综述;浅谈环网供电技术的发展;论非金合金变压器的发展。

学生通过查阅文献,或对某一专题理解得较深,或对供配电系统的新设备、最新技术及发展前沿有较全面的了解。例如,通过做“论电力系统中性点运行方式”小论文,学生对电力系统中性点各种运行方式的特点及其使用范围、目前10kV城市环网的中性点运行方式等就有较深的理解,其掌握的知识大大超过教材的内容;通过做“工厂高低压开关的现状及发展趋势综述”小论文,学生对工厂高低压开关目前技术及未来的技术发展就有较全面的了解。

五、抓住实验教学环节

我校根据实际情况提出了培养“能安心、能吃苦、能创业”的“三能”型人才。“能安心”是指扎根基层一线、热爱本职工作的敬业奉献精神;“能吃苦”是指能经受艰苦环境、艰苦岗位和各种困难的磨练,具有百折不挠的坚强意志;“能创业”是指具有扎实的科学基础知识和实践技能,并善于灵活运用于工作实践的开拓创新能力。

“工厂供电”课程是一门实践性和工程性很强的课程,有很多实践技能和理论知识必须在实验中得到学习和提高。因此“工厂供电”的教学,不仅要进行理论教学的改革,而且必须高度重视实验教学。通过实验教学和理论教学的有机结合,加深学生对相对抽象的理论知识的理解,同时也培养了学生的动手能力,更重要的是通过实验教学能引导学生积极思维,主动寻求知识。

目前,我校开设的工厂供电实验有:继电器特性实验;10kV线路过电流保护综合实验;电力变压器差动保护实验。此外,还有两个拆装实验:继电器拆装,让学生拆装电流继电器、电压继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器等常见继电器,使学生掌握常见继电器的实际结构、工作原理;高压断路器、变压器、PT、CT、低压空开的拆装,这些电气设备中有的是从学校变电房退役下来的。

为了培养学生的创新能力,对于10kV线路过电流保护综合实验和电力变压器差动保护实验,我们只给出实验内容和实验目的,提供实验设备,要求学生自己拟定实验接线及步骤,经实验指导教师审阅后,学生完成接线。对于实验中出现的各种问题,让学生提出见解、发表自己的意见,提出解决方案,并对这些学生给予表扬。这样的实验有利于拓宽学生的思路,在很大程度上提高实验课的效果,提高了学生发现问题解决问题的能力。针对有兴趣的学生,实验室在正常上班时间之内都是开放的,学生可以根据课本上或者自己查阅的资料作实验,进一步提高了学生的动手能力。

尽管拆装实验既累又脏,但在了解设备结构和工作原理方面,其他教学方法难以替代,同时也是符合我校“三能”型人才培养目标的。

六、抓好课程设计,强化学生能力培养

正如前述,在本课程的首次课中就下达课程设计任务,设计工作与理论教学同步进行,边学边练。课程设计不但能加深学生对课程内容及知识的全面理解和掌握,而且是对学生进行工程训练非常重要的教学环节,是围绕“工厂供电”课程内容所做的综合训练。在课程设计中,着重让学生掌握工业企业供配电系统的设计步骤和基本工程设计方法,锻炼学生的工程计算和设计能力;使学生初步掌握供配电系统设计方案的技术经济比较方法;培养学生遵守电气设计相应规范的意识。总之,通过课程设计使学生得到电气设计工程师的初步训练。

课程设计环节中,教师只下达设计任务书,给出题目、原始资料、设计内容及要求。设计工作以学生为主体,充分放手让学生独立思考,独立设计。教师的指导重点是抓总体方案制定,抓进度,抓设计说明书的撰写和图纸的绘制,对学生设计中错误或不规范处加以引导,由学生自己纠正或改进。并且鼓励学生多查阅文献资料、设计规范,鼓励提出多种设计方案,引导学生对不同方案进行技术经济比较。

为保障课程设计的顺利实施,在课程设计中安排学生到我校的主变电房、图书馆变电房及工程训练中心(金工实习厂)变电房现场参观见习,并看其设计图纸。

七、结语

“工厂供电”课程内容多、涉及面广,而且工程实践性强,传统的教学模式和方法很难保证教学效果。笔者在多年的教学实践中,坚持“理论+实践”的指导思想,在“工厂供电”课程教学方法上作了一些探索和实践,并取得了较好的教学效果。通过努力,学生的“工厂供电”课程学得扎实,基础牢靠,通过课程设计使学生得到了电气设计工程师的初步训练。这些都为学生毕业后从事工业企业供配电系统设计及维护管理工作打下了良好的基础。