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风电传动系统的研究论文

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风电传动系统的研究论文

随着经济的快速增长,风电技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便.下面我整理了风电技术论文3000字,欢迎阅读!

促进风电发展的技术解决方案

【摘要】随着经济的快速增长,风电发展的技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便,但是,随着技术的发展,在风电发展这方面发现了许多的问题需要解决,本文就从促进风电发展的技术解决方案这方面来研究研究。

【关键词】风电发展;技术解决方案

中图分类号:X703文献标识码: A

一、前言

促进风电发展的技术解决方案是我国面临的一个重大的课题,在我国社会水平的发展,科学技术也在不断的发展,所以,在以后的日子中,需要科学技术人员在促进风电发展的技术解决方案这个方向做出很大的付出。

二、影响海上风力发电技术方面的因素

1、风资源评估

风资源评估是风电场开发建设的首要步骤,是进行风场选址、机位布局、风机选型、发电量估算和经济概算的基础.在宏观分析选址上,根据当地的气象部门的统计数据,获得辽宁沿海的几个城市的气象特征分别如见表1、图1所示.

表1辽宁省部分沿海城市风资源情况

营口、盘锦、大连、锦州等地区按照风能资源上分处于风能丰富区和风能较丰富区,并且临海处于渤海湾内,风速平稳、风浪较小,从宏观风资源角度上看非常适合海上风资源的开发,若要进一步的微观选址则需要建立一整套完整的测风系统以获得准确的技术数据.

2、海床考察与基础建设

海床的条件直接关系到基础采用的形式,基础的成本目前占单机总成本的19%,并且不同情况下的使用环境、造价都是不同.对于我国海上风力发电机基础,通常采用4种基础形式:单桩基础、三脚架或多支架基础、沉降基础和浮运式基础.其使用海域范围如图2所示.

图2根据水域深度海上风力发电机基础应用范围的划分

其中的单桩基础适于浅水、滩涂,并且安装简便,但是不能移动,不适合软海床.三角架或多支架基础适合于水深30m以上的水域,其基础非常坚固,但费用昂贵,很难移动,也不适合软海床.而沉降基础适用于深度不太大的软海床海区,并且安装方便,但海床表面不平时需要进行平整处理,建造费用高.浮运式基础适合于50m以上的水深,其本质就是一艘发电船,并且只适合深海域.辽宁沿海风速平稳,海床下降平缓,海床地质相对坚硬,比较适合应用单桩基础.

三、我国风电发展应重视的问题

1、风电规划过于粗放

(1)风电项目地方建设规划与全国整体规划衔接不够。各地区在开发规划风电基地时,主要是依照当地风能资源情况制定风电的规划规模和建设时序,而很少考虑电力系统的电源结构、电网输电能力、风电消纳市场等因素。各地政府确定的风力发电规划远远大于国家总体规划,使风电项目的规划发展没有体系性和衔接性,而且“十一五”以来,我国风电发展标准多次修改,对风电产业的总体指导性作用不能很好的体现。

(2)风电项目发展与水煤等其他电源规划协调不够。由于风能资源具有间歇性、随机性和不可控等特征,因此风力发电就不可避免的具有着随机和局部反调峰的这种特性,对系统的安全运行带来许多影响。电网系统能够消纳风力发电的规模大小,主要因素在于整个系统的合理规划程度和资源的优化配置情况。国外发达国家的水油气电源比重较高、系统调峰能力充裕,而我国则恰好相反,我国的情况是富煤缺油少气,在目前的电源结构中,煤电装机容量占到全国总装机容量的75%以上。水力发电中大部分是径流式电站、在丰水期是不能够进行调峰的,而核电站目前不参与调峰,因此整个电力系统的调峰能力严重不足,导致我国大部分地区电网的风电消纳能力受到限制。

(3)风电开发与电网规划建设配套不够。我国陆地可开发利用的风能资源主要集中分布在东北、西北、华北北部这“三北”地区,技术可开发量占到全国陆地风能总量的95%以上,我国风能资源基本上与用电负荷逆向分布。在风能富裕集中的“三北”地区,电网建设规模相对较小、且用电负荷有限,风电出力很难就地消纳。这与欧美等西方发达国家“小规模、分布式,低电压、就地接入”的风电发展方式显著不同,由于我国特有的地理、气候等因素制约,我国的风电开发不可避免的具有“大规模、集中开发,远程输送”特性,这就面临着更加复杂的技术挑战。风电的大规模开发必须依托坚强、灵活的电网来实现,且电网的建设周期相对与风电项目要长,因此风电和电网的规划和建设必须相互兼顾、配套开发,不能出现脱节现象。而当前,各地的风电项目规划不参照当地的电网建设计划和进度进行,使建好的风电场无法完全、稳定的接入电网,存在不协调情况。

四、风电前景展望

1、保守模式

这种模式假设中国风电按照常规方式发展,风机质量及供应能力基本保持目前的发展水平。在该模式下,减排温室气体压力不大,且中国风电发展还存在较多的限制性因素,电网建设落后于风电建设速度,电网瓶颈问题未得到有效解决,风电产业的总体投入相对较少,使得风电产业发展一般。这样在 2020 年前后,风电发展依旧比较缓慢;之后,一些问题得到初步解决,2030年以后,风电产业开始快速发展。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年之前我国风电年新增装机容量将保持在 1.2 GW 左右,累计装机容量将达到150 GW;之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 250 GW、350 GW 和 450 GW。

2、乐观模式

这种模式考虑到目前中国风电资源潜力、环境约束、社会总成本等因素,考虑到政府发展目标和产业发展水平,同时假设开发商对目前的风电市场充满信心。在该模式下,中国风电发展存在的问题将得到有效解决,如电网瓶颈问题初步消除、风电价格体制进一步完善、风电设备攻关技术取得进展等。中国风电产业各时间段发展较为均衡,风机制造业和风电市场开发保持合理的速度,电力和电量输送能力基本满足风电发展需求,电力系统具备一定的调度运行能力,中国风力资源得到较充分的开发。这种模式是一种平衡、稳健的发展模式,接近现实发展水平。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年我国风电累计装机容量将达到 200 GW,占世界装机容量的 20%,年发电量实现 440 TW・h,创收 2 500 亿人民币。2020 年之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 200 GW、400 GW 和 500 GW。

3、积极模式

这种模式充分考虑了温室气体的减排压力,国家加大投资力度,积极推进技术研发能力,使得产业发展和基础研发同步提高,电网建设和区域连接得到充分解决,电力系统具备灵活的调度能力;同时国家积极推出各项风电产业激励政策,法律条款能够运行到位,有效解决了各利益主体间的关系。国家发展目标与风电发展速度达到一致,配套的风电服务业也得到新的提升和快速发展。在该模式下,风电发展呈现高速发展趋势,风机制造和市场开发保持快速发展,电网技术、电力系统技术和风电应用技术有了质的突破,风电在电力结构中的比例迅速增长。这种模式是一种超前发展模式,若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年前,我国风电年新增装机容量保持在 1.8 GW 左右,累计装机容量将达到 230 GW,之后,年新增装机容量保持在 1.5 GW,并于 2030、2040 和 2050 年分别实现累计装机容量 380 GW、530 GW 和 680 GW。

五、政策层面的解决策略

1、加强需求侧管理,推动风电多样化利用由于目前储热技术的成本远低于储电成本,为充分利用低谷风电,丹麦大部分终端用户配备了电锅炉、热泵等电采暖设备,将低谷剩余的风电转化为热能供暖,有些还通过储热装置,变储电为储热,大大减少了低谷弃风。我国风力资源多集中在东北和西北这些冬季采暖期长、采暖负荷较大的地区,如果将风电场的建设与地区供热结合,在原有供热锅炉的供热区域或新增的供热区域,试点电采暖,对于提高风电消纳、减少煤炭消耗都具有重要意义。结合用户侧电力需求管理,推动风电多样化利用,积极探索用户侧利用低谷电能的方式,也是提高风电利用率的重要途径。

2、积极开展风电低谷电价试点

充分调动更广泛的电力需求侧资源的关键在于电价激励。国外风电大国依托其成熟的电力市场,充分发挥风电运营成本低的优势,实现了风电的充分消纳。随着我国风电规模的扩大,低谷风电弃风限电问题日益突出。我国可借鉴西班牙、丹麦的风电电价模式,遵循不打破现行上网电价体系、衔接现行风电标杆上网电价的基本原则,试点风电低谷上网电价。初步考虑,风电低谷上网电价由 2 个部分构成:一部分为政府补贴电价(即当地火电机组脱硫标杆电价与当地所属风资源区风电并网标杆电价的差价),维持不变;另一部分为低谷电价,可根据低谷风电特定用途倒算,如采用低谷风电供电锅炉采暖的,可按不高于采用燃煤锅炉采暖成本倒算,也可采用风电边际电量成本计算。

六、结束语

综上所述,就促进风电发展的技术解决方案这方面而言,为了找到促进风电发展的技术解决方案,科学技术人员不仅在技术方面努力,还得总结以前的不足加以改正,解决存在的问题也会是一大进步。

参考文献

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[2]刘威 赵渊 周家启 计及风电场的发输配电系统可靠性评估 电网技术 2008 (13) :69-74.

[3]孔维政 美国风电发展面临四大挑战 风能 2013 (1):36-40

[4]苏晓娟 德国风电发展新趋势与投资分析 风能 2012 (6):58-64

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风能是最清结、无污染的可再生能源之一。据专家们的测估,全球可利用的风能资源为200亿千瓦,约是可利用水力资源的10倍。如果利用1%的风能能量,可产生世界现有发电总量8%~9%的电量。据有关部门预测,我国可利用风能资源约为16亿千瓦,其中有很好利用价值的约为2 53亿千瓦。 风力发电有横轴型风力发电机和垂直轴型风力发电机两种。风力发电装置一般由风轮、传动系统、发电机、储能设备、控制保护系统和塔架等组成。它最适宜的风速范围是6~8米/秒,当然需要有较充足和稳定的风源。通常按团米/秒最大风速设计叶片转速,如果风速超过工作范围时,为了保护发电机应能自动减速,当风速达到台风般的速度时,叶片则自动停止运转。当风力机在运行中由于各种原因而甩负荷时,也会由于风叶超速而自动减速。由于采用了叶顺浆机构或阻力装置,或是由安装在传动轴上的紧急制动闸等方式来实现自动保护,风力发电机的单机容量越来越大,技术水平越来越高,成本越来越低。 第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点。早在1831年,英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,提出了发电机的理论基础。科学家们根据这一发现,从19世纪六七十年代起对电作了深入的探索和研究,出现了一系列电气发明。1866年德国人西门子制成发电机。19世纪70年代,实际可用的发电机问世。这一时期,能把电能转化为机械能的电动机也被发明出来,电力开始用于带动机器,成为补充和取代蒸汽动力的新能源。随后,电灯、电车、电钻、电焊等电气产品如雨后春笋般地涌现出来。但是,要把电力应用于生产,还必须解决远距离输送问题。1882年,法国人德普勒发现了远距离送电的方法,美国科学家爱迪生建立了美国第一个火力发电站,把输电线联接成网络。电力是一种优良而价廉的新能源。它的广泛应用,推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展。人类历史从“蒸汽时代”跨入了“电气时代”。 此后,(一)水力发电:当位於高处的水(具有位能)往低处流动时位能转换为动能,此时装设在水道低处的水轮机,因水流的动能推动叶片而转动(机械能),如果将水轮机连接发电机,就能带动发电机的转动将机械能转换为电能,这就是水力发电的原理.水力发电一般可分为川流式,水坝(库)式及抽蓄式发电.抽蓄式发电是在白天用电尖峰时水库放水发电,夜间时则利用过剩的电力,把水抽上水库(电能转换为位能),以供白天用电尖峰时发电._ (三) 火力发电:_利用燃烧煤炭,石油,液化天然瓦斯等燃料所产生的热能,让水受热而成为蒸汽,在不断受热下,使水变成高压高温的蒸汽,然后运用此高温高压蒸汽的能量,推动汽轮机运转带动发电机发电.此外内燃机发电亦是火力发电的一种,一般以柴油为燃料的内燃机(引擎)为动力,带动发电机运转发电.此种发电方式主要使用於用电量小的离岛,或是作为大楼及工厂等之紧急发电机用._ 一,发电系统(电力的制造工厂) (四) 其他发电方式: _1.风力发电:利用风力转动风车发电,在台湾由於风力发电条件不足,目前仅在澎湖离岛有示范性的风力发电运转. 2.太阳能发电:利用聚热装置,将太阳热能聚集以产生蒸汽,带动涡轮发电机产生电力.此外尚有潮汐发电,海洋温差发电,波浪发电,地热发电等发电方式,惟目前世界各国,仅为研究发展阶段,距商业运转尚为遥远

电力驱动系统性能的研究论文

电力拖动自动控制系统 课程涉及到各种电动机控制系统的模型建立、系统分析和系统设计等的基础理论。下面是我为大家整理的电力拖动自动控制系统论文,供大家参考。

《 浅析电力拖动自动控制系统 》

【摘 要】电力拖动控制系统是一种较为重要的控制系统,其在工业生产中发挥着很大的作用,随着社会的发展以及科技的推动,这一系统开始趋向于自动化的应用形式。电能在人们的生活中发挥着重要的作用,电器的种类越来越多,现代社会对电力的需求量也越来越大,所以,自动化的电力拖动控制系统,可以更好的满足人类社会对电力的需求。本文分析了电力拖动自动控制系统的设计原理,还介绍了电力拖动自动控制系统的安全防护,希望对相关电力人员有所帮助,使相关企业生产可以更加安全、稳定的进行。

【关键词】电力拖动;系统;自动控制;原理;安全防护

电力拖动系统在工业领域应用极其广泛,伴随着我国科技的发展,工业企业的生产效率越来越高,人类社会对电能的需求量也越来越大。很多工业企业引进了先进的机械设备,提高了企业的生产水平,同时也对电力拖动控制系统提出了更高的要求,所以,电力拖动控制系统的自动化也是企业未来发展的必然趋势。电力拖动自动控制系统是对传统系统的改进与优化,这种系统在运行的过程中,更加安全稳定,而且满足了企业对自动化机械设备生产运行的要求。为了使电力拖动自动控制系统发挥更大的效用,相关人员要研究出更加完善的安全防护 措施 ,这也可以为企业增产以及效益提升做出更大的贡献。

1.电力拖动自动控制系统的设计原理

电力拖动控制系统在工业企业生产中发挥着重要的作用,工作人员在系统运行的过程中,可以更好的掌握电动机的运行状况,还可以通过信息反馈,了解企业生产运行机制的运转情况,比较常见的反馈信息是电流信息。电力拖动控制系统中包含着很多的构件,其中电气设备是生产运行机制中比较重要的系统,其也是企业实现机械自动控制的关键因素。在利用计算机设备,可以在系统运行的过程中,可以直观的从 显示器 中,了解设备的运行状况,通过计算机等设备的信息反馈,可以有效的实现电力拖动的自动化控制。

实现电力拖动控制系统的自动化运行,需要借助先进的计算机技术,相关工作人员通过计算机信息的反馈,以及企业生产需求的变化,可以有效的制定出不同的控制方案,还可以实现机械运行的自动化生产。在这一过程中,计算机的编程起着至关重要的作用,计算机不但具有强大的计算等功能,还具有操作便捷等特点,所以,工作人员一定要多了解计算机相关知识,这样才能编制出独立的驱动程序,实现多种设备的自动控制。工作人员还要利用计算机操作技术,实现系统的对接测试,这些步骤有利于简化电力拖动自动化控制编程。电力拖动自动控制系统的各项参数可以认为调动,根据不同的要求,技术人员可以更改编程,所以这项工作具有一定的变动性。但是从系统的设计原理来看,电力拖动自动控制系统在调整的过程中,需要遵循一定的设计原则,其主要是利用计算机作为控制中心,而且是通过信号传输完成下达命令以及执行命令这一系列工作。

2.电力拖动系统自动控制的内容选择

2.1电力拖动自动控制系统对电动机的选择

电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩,要选择与其相匹配,能够拥有一定负载的电动机,这样,才能保证生产机械的正常运行。电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量,通常情况,企业只需要选择操作简单,稳定性强、价格低廉的交流异步电动机。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广,则可以采用调速性能优质的直流电动机。在选择电动机时也要考虑后期维护问题,任何系统在使用一段时间后,都可能因为外界因素的干扰而出现故障,为了降低线路损坏对企业生产效益的影响,设计人员一定保证维护工作的便捷性,便于及时抢修。

2.2电力拖动自动控制系统对电器控制线路的选择

电器控制线路的选择是电力拖动自动控制系统中一项重要的工作,其不但影响着整个控制系统的安装设计,也影响着电器选择的质量,在选择电器控制线路时,需要参考不同部件的特点以及生产的需求,在控制线路时,要利用总体框架,细化生产线路中局部电器的控制,还要考虑不同设备之间的关联,将局部电器控制融入整体线路控制中,构成完整的控制线路。

在设计的过程中,还要保证线路运行的稳定性以及安全性,这样才能有效的提高企业的生产效率,降低生产过程中安全事故发生的概率。电器控制线路的选择,需要保证元件选择的正确性,所以,设计人员一定要选择性能良好的设备,这样能延长设备使用年限,还能降低外界因素对电器的影响与干扰,使电器的运行线路更加稳定。相对而言,选择安全可靠的继电器,可以降低电器出现故障的概率,也可以降低设备维修的成本。另外,在选择具体的电器控制线路时,设计人员还要注意以下几点内容:

2.2.1触头设计

在选择电器控制线路时,首先要保证线路中的电器触头可以有效的对接在一起。比如,有的线路中,将常闭与常开的电器触头连接在一起,这两种电器处于不同的电源中,很容易因为触头的长期接触而出现短路等问题,而且如果该线路的绝缘防护措施做的不好,则很容易引发线路的安全故障。

2.2.2电器线圈联接

在设计电器的线圈联接时,要注意线路中的电器线圈是否联接正确,如果出现线圈设计失误问题,一定要及时处理,否则也会影响线路的正常运行。在检测电器线圈的联接时,要观察串联的线圈是否存在于交流控制线路中,要保证两个线圈的外加电压不能超过额定电压,另外,非并联的线圈也不能直接联接。

3.电力拖动自动控制系统的安全防护

3.1短路保护

短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害,电流过大,容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力,进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。

3.2过流保护

如果使用电动机不当,很容易使得电动机超负荷运作,这样会引起电动机局部过电流,一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍,因此容易损害电动机及系统元器件。

3.3热保护

任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象,如果电动机绕组或长时间超载运行,那么势必会造成自身温度高于允许值,进而导致电动机出现故障,为避免过热损害,可以采用多个电动机相替换的 方法 进行热保护。

4.结语

综上所述,本文对电力拖动自动控制系统的设计原理、设计时电动机以及电器线路的选择进行了介绍,这些内容可以有效的保证电力拖动控制系统的稳定运行。另外,笔者还对电力拖动自动控制系统的安全防护提出了几点建议,希望对相关设计人员有所帮助,从而提高该系统的安全性以及稳定性,使其在工业生产应用的过程中,发挥更大的效用。

【参考文献】

[1]王春凤,杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理,2011(07).

[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统―运动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2003.

[3]黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息,2010(35).

《 试论电力拖动自动控制系统 》

摘要:随着社会的高速发展,更多电器的出现导致电力的需求不断攀升,因而人们对电力拖动控制系统自动化程度提出了更高更新的要求。鉴于此,拟通过对电力拖动控制系统的设计原理、设计方案的确定、设计应遵循的规章以及安全防护等内容进行分析,为使用者与企业提供借鉴与参考。

关键词:电力拖动 自动控制 运行

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章 编号:1007-3973(2012)010-028-02

1 引言

随着科技日新月异的发展,机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度,在当前的工业生产领域中,电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。电力拖动自动控制系统的优势在于:一方面可以保障自身 系统安全 稳定运行;另一方面可以满足企业机械生产要求。电力拖动系统可以很好的对电动机、各类继电器等原件进行保护,进而减少系统运行过程中故障发生概率。因此,研究电力拖动自动控制系统,提升其自动化程度,增强其安全性,完善其功能,对于企业而言是至关重要的。

2 电力拖动系统自动控制原理及其设计

2.1 电力拖动系统自动控制原理

操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈,例如电流反馈等。在电力拖动控制系统中,电气设备是实现机械自动控制的核心器件。计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息,同时其也是电力拖动系统自动控制实现的唯一途径。

在计算机系统中,操作人员可以利用计算机根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。电力拖动自动控制主要是利用计算机完成逻辑计算、功能模块化、编程等工作,然后为操作人员提供独立于机械设备的仪器驱动程序,方便使用者可以较快的将程序与自己的系统进行对接测试,方便编程。虽然电力拖动自动控制系统的各项参数及要求的设定“因人而异”。但从系统的本质来讲,系统构成的基本原理还是殊途同归的,即以计算机为系统的集中控制中心,信号输入给计算机下达指令,信号输出执行指令。电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图1所示。

2.2 电力拖动自动控制系统方案的确定

在电力拖动自动控制设计方面,是否确定好方案与控制方式将会决定整个设计能否成功。如果宏观方案是正确切实可行的,那么生产设备各项指标达到要求的可能性才能得到保障。在设计时,即便出现某个控制环节设计的错误,也可以通过不断改进与测试达到要求,但如果宏观方案一开始就制定有问题,那么设计工作必须等到方案明确后重新开始。

学术领域认为,所谓电力拖动自动控制方案,其主要是依据不同的生产工艺要求,例如根据运动要求、加工效率、零部件加工精度等条件来决定电动机运行、类型、数量、传动方式等控制要求。最后将这些调研好的工艺要求与控制要求相结合,作为电气控制原理图设计电器原件选择的重要参考凭证。譬如说,在设计效率要求较高的加工机床时,拖动方式可以随机变化,如可以使用直流拖动,也可以使用集中拖动等。确定好拖动方案后,拖动电动机的数量以及各项参数也随之明了,控制方式的选择就是控制要求的选择。

2.3 电力拖动系统自动控制电动机的选择

在确定好电力拖动系统设计方案后,需要根据实际需求对电动机的数量、规格及各项参数如额定转速、功率等进行选择与确定。笔者通过 总结 ,归纳出电动机在选择方面应当遵循以下几点:

(1)电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩,要选择与其相匹配,能够拥有一定负载的电动机,这样,才能保证生产机械的正常运行。此外,在明确电动机功率时,还需对以下三大要素进行综合考虑:1)允许过载能力;2)启动能力;3)电动机发热。确决定电动机功率选择的核心条件是电动机容量,通常,电动机容量容易受外界环境影响,所以电动机额定功率的确定要进行多次校验确认。

(2)电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量,笔者认为,通常情况,企业只需要选择操作简单,稳定性强、维护遍历、价格低廉的交流异步电动机即可。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广,则可以采用调速性能优质的直流电动机。

(3)电动机额定转速需要结合以下方面来选择,主要是看所在企业机械匹配的技术经济程度,如企业所需电动机需拥有较高的使用寿命,并较少使用,那么就需要结合企业经济、技术等多方面因素来选择;如果企业使用电动机频繁,那么该电动机额定转速就需要以电动机的动能储存量来选择。

(4)必须在供电电网电压基础上选择电动机额定电压各参数,必须保证两者一致。电动机机构形式要根据企业的作业环境进行选择。

总而言之,电动机数量、规格以及各项参数的选择应当根据企业的经济、技术、作业环境、使用需求等多方面综合考虑来选择,要保证所选择的电动机既能满足企业生产机械的实际需求,又能够保证其运行的可靠性与实惠。

2.4 电力拖动设计中电器控制线路的设计

拖动方案与电动机的选择之后,其次是电器控制线路的设计。电器控制线路是整个电器选择与安装图设计的主要依据,通常,电器控制线路的设计方法是,根据所有部件不同的需求,根据控制线路的总体框架来细化局部线路,最后根据生产机械的实际需求与相互关联,将局部线路统筹规划到线路总体框架中,形成一个完整的控制线路。

设计前期调研:控制线路设计之初,设计者需要对企业生产工艺与机械实际需求进行调研。对于一般企业而言,控制线路仅需要满足下属三种功能即可:即制动、起动与反向。生产机械工艺较大的企业通常还需要平滑调速、安全预警功能等。另外,操作者能否对控制线路做出及时反应,能否进行操作等问题也都需要设计人员在设计前调研明白。

设计过程的掌控:控制线路能否稳定安全运行取决于控制线路工作是否安全与稳定,因此在选择设计元件时,应当采用性能良好、使用期限长、抗干扰能力强、安全可靠、稳定的继电器,同时在规划具体线路时,笔者认为,设计人员还需要注意以下几点内容: (1)触头的设计,要保证所有电器触头必须全部正确对接。例如同一电器,如果将常闭与常开的辅助头放在一起,那么当将它们接在不同相的电源上时,很可能由于限位开关上的常开/闭触头产生电位差使得电路短路,如果线路没有良好的绝缘性,那么势必会造成电路短路事故。

(2)设计电器线圈联接时,要保证所有电器线圈正确联接。串联的两个电器线圈一般不能出现在交流控制电路中,即便串联的两个线圈的额定电压和等同于外加电压,也不允许非并联线圈连接。要实现接触器与接触器,接触器与线圈的同步,应当将所有线圈并联在电路中,使所有线圈承受相同的额定电压。

(3)设计后的控制机构,其后期维护与操作必须简单明了,在操作人员采用某种控制方式控制时,可以根据实际需求迅速、快捷的切换到其他控制方式,例如,在进行自动控制时,可以根据需求直接切换到手动控制,所有电控设备都需保证其后期运行的稳定性与维护的便利性,同时还需为其配置隔离电器,以便在仪器出现故障时进行抢修。

2.5 电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则

笔者通过总结,归纳出当前电力拖动自动控制系统在设计时应当遵循的原则:

(1)经济简单化原则。企业在选择电力拖动自动控制系统时,都想要低廉的价格换来可靠的电力拖动控制系统。因此在设计过程中,设计人员应当尽最大努力将系统不必要的电器与触头数量进行减少,线路设计应当最优化。

(2)稳定、安全、可靠性原则。在经济简单化原则基础上选择稳定性、可靠性、安全性较强的元件。

3 电力拖动自动控制系统的安全防护

任何系统的出现都需要制定想匹配的安全防护措施,电力拖动自动控制系统亦是如此,一般情况下,电力拖动自动控制系统的安全防护分为两种:一种是计算机系统保护;另一种是电器保护。电器保护是最基本,也是必要的保护,其通常有过流保护、短路保护、欠压保护以及热保护。而计算机系统保护则是不可或缺的保护,它属于高级保护,主要是对确保系统运行、维稳等进行保护。笔者在下文将从以下几点对电力拖动自动控制系统的安全防护进行分析:

(1)短路保护:短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害,电流过大,容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力,进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。

(2)过流保护:如果使用电动机不当,很容易使得电动机超负荷运作,这样会引起电动机局部过电流,一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍,因此容易损害电动机及系统元器件。

(3)欠压保护:系统运行过程中,如果电源电压不能满足电动机正常运作的需求,容易造成系统因欠压而减缓电动机速率甚至同志运作,当负载矩不变时,可以适当的增加电源来提压。另外,欠压还会造成电气释放问题,进而影响系统所有器件的正常工作,情况严重时还会出现系统故障。所以,笔者认为,当电压达到电动机电压临界值时,可以采取切断电源措施来进行保护。

(4)热保护:任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象,如果电动机绕组或长时间超载运行,那么势必会造成自身温度高于允许值,进而导致电动机出现故障,为避免过热损害,可以采用多个电动机相替换的方法进行热保护。

(5)安全链:安全链的保护主要涉及五个方面。1)欠压保护的控制;2)过流保护的控制;3)水压保护;4)油压保护;5)轴瓦温度保护。安全链是将上述五种保护串联在一起的保护,无论其中哪个环节出现问题,计算机都会直接将自动控制系统关闭。

(6)运行连锁和启动连锁的保护:当计算机接收到信号后,电力拖动自动控制的实现主要是通过计算机所配置的程序完成,该过程主要是预防系统运行时信号条件的消失或电动机缺乏条件启动的保护。

4 结论

本文通过对电力拖动自动控制系统各方面的研究,提出了加强、完善系统设计与安全防护的意见,以期为设计者与使用者提供帮助。

参考文献:

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关于电力系统及其自动化论文

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。以下是我整理好的电力系统及其自动化论文,欢迎大家阅读参考!

摘要 随着我国经济的快速增长,对于我国目前的自动化技术要求也是越来越高。本文通过对电力系统的自动化应用、安全保障和综合自动化的发展方向进行了介绍和分析,简单的探讨了电力系统自动化技术的应用。

关键词 电力系统;应用;发展方向;技术

1 电力系统自动化技术应用

1.1 电力系统的自动化应用

电力系统与人们的日常生活息息相关,通常都是24 h不间断工作,因此,任何能保障电力系统正常运转的新技术,都值得大力推广。其中,自动化技术显得尤为突出。最早的自动化在电力方面的应用,主要是监控电力系统的各项数据,以确保安全。随着信息技术、材料技术、管理技术的发展,自动化技术的应用也越来越广泛。

1.2 电力系统自动化的工作流程

电力系统自动化的工作流程具体包括以下内容。

1)中心计算机对总体调控进行负责,而相关的那些监控设备主要负责如:事故内容的记录和设备操作、编制各种类型报表的相关记录处理、常规操作的相关自动化以及系统异常事故方面的自动恢复的操作等。在此基础上,形成以对部件的控制为中心,通过计算机与计算机之间的结合,以及控制计算机和终端硬件装置的结合,运用各种类型的软件实现控制范围的扩大与自动化程度方面的深化。

2)对于电力系统的综合自动化而言,其基本流程是在相应的中心地带的一些调控中心装置现代化的计算机,以此来向四周进行网络系统的辐射,围绕这个中心的变电站、发电厂之间对信息服务以及反馈的那些远方监视的控制装置进行设置,并且时时对其进行监控,从而使得一个立体化网络的覆盖面得以实现,形成全面畅通的指令传输和信息传达。

3)电力系统的综合自动化对分层控制的相关操作方式加以采用,也就是在控制所、调度所和变电站、发电厂的各个组织的分层间,按照所管辖的功能范围对控制功能进行分担和综合的协调,以此来达到系统的合理经济以及可靠运行目的方面的控制系统。

2 电力系统自动化技术的应用能力

2.1 数据处理能力

1)数据整合能力。电力系统的发展和形成是由市场经济的需求所产生的驱动结果。比如:在用电高峰,提高变电站的电压,加大输出功率;在用电低谷,降低变电站的功率。这样既可满足用户的需求,也可极大地减少损耗,降低成本。而且无论系统方面的实现是基于专业的电力系统自动化的相关平台上,还是建立在相关通用技术的平台上,它作为多层次、跨领域的科学决策以及高效运营方面的要求,都需要进行更加规范的相关信息共享和动态、多维的应用分析。

对数据进行整合的方式主要有:①加强电力系统的自动化和信息化。加强对数据方面的可操作性,让用户对拥有图标的相关用户界面进行支持,使得面向对象的那些数据模型可以和电力系统的相关客观对象进行对应,这些做法将会极大提高可操作性和可读性。由于电力系统方面的自动化运行作为一个实时性要求比较高的过程,通过对系统代码进行调整,具体来说就是对自己所需要的那些数据类型以及操作方法进行定义,从而增强对系统的可扩充性以及开发性;②加强电力企业方面的功能性,完善数据库。对于电力企业而言,要求电力系统的平台对分布的应用服务进行有效供给。每一个地方可以由自己维护和管理所管辖区域里的数据,同时,不同级别的相关数据库之间也可以构成那种分布式类型的数据库,并且可以通过网络进行调用和共享其他一些地方的数据,在所赋予的权限范围内,以分散数据管理和存储为基础,对数据的安全性和实时性加以保证。完善数据库。通过运用各种数据库,对各种数据进行存储和管理,数据备份机制、安全机制等方面都是其他的文件管理方式所不能比拟的。

2)数据共享能力。伴随着电力系统的自动化技术方面的发展,系统模型通常集中在对相关地理空间属性方面的描述上,但是在实际的相关应用中,电力系统方面的控制对象通常具有比较复杂的电力的处理结构。所以建立电力系统所特有的`空间属性的模型是非常有必要的。而且这种针对语义层次上的一些数据分享,其最基本的要求是需要供求双方对相同的数据具有一样的认识,只有基于这样的抽象认知才能保证这点,因此在数据共享过程中需要具备一种电力系统方面的基本模型,将其作为不同的部门之间进行数据的共享基础。

2.2 安全稳定能力

电力应用是社会经济发展过程中的支柱,它也是一个实时性运行的相关系统,同时,其安全稳定性也是首要考虑的问题。

1)自动化安全监视能力。由于人无法做到24 h专注,因此自动化监视能力就显得尤为重要。电力系统的自动化监视能力不同于其他系统,因为其他系统只需要反映并记录客观现象、客观数据即可;但电力系统的自动化监视系统不仅要反映客观事实,还要对潜在风险提出警报。

2)自动化安全保障能力。电力系统具有对于不同类型以及规模的数据与使用对象都不能有崩溃的相关特征,应具备灵活的相关恢复机制,因此对安全保障极其有用。其保障能力的应用具体包括:①保障电力系统的日常运行。这主要指通过系统的设定可以使自动化系统对于整个电力系统的生产有一定调节能力。这样就可极大地减少工作人员的工作量和风险;②保障电力数据的及时存储和恢复。日常记录的数据对于制定发电站的预算、节约成本、进行系统更新、安全指标的修订均具有重要意义;③保障从业人员的安全。由于自动化系统具有监控功能,所以当系统出现异常,特别是出现安全隐患危及生命时,自动化系统可采取相应措施降低风险。

3 电力系统综合自动化的发展方向

对于我国电力系统综合自动化的技术而言,其发展方向就是对DMS 系统进行全面的建立,通过DMS 系统,可以提高电气的综合管理水平,以适应现代化电力系统技术发展的需要;使电气设备保护方面的控制得到一定的优化,消除大面积的停电故障,提高供电系统的可靠性;建立电气事故的快速处理机制,使故障停电时间能够减少到最短,对生产装置方面的影响也可得到大大的降低;对于管理人员而言,企业可以对整个电力系统的运行情况和电流进行及时的掌握。电量、电压以及功率等各种类型的运行参数,对电力平衡、精确计量、负荷监控等多种功能有着相关影响;改变了现行的变电值班模式以及运行操作,实现了真正意义上的无人值守的变电站的管理模式,达到了可大幅度减员以及增效的目的。

数据共享作为变电站自动化的一个主要特点,将监控和保护功能集成在同一装置里,是实现数据共享的主要途径之一。对于SCADA而言,其所需的多项数据与继电保护所进行处理的数据是相同的,所以将分布式类型的变电站SCADA集成到相关的微机保护中,使监控和保护对一个硬件平台进行共用,那么就可以实现非常明显的经济性。

4 结束语

变电站的自动化系统是变电站最为核心的系统,其对电网以及变电站的安全运行是相当重要的。本文对电力系统的自动化应用、电力系统的安全保障,以及电力系统综合自动化的发展方向加以简单的介绍、分析,借此与广大工作者共同学习进步。

摘 要:电力系统及其自动化技术的应用探讨 当前时期,为保证社会正常的运转,对电能的需求量不断提高,从而推动了发电厂的建设,而在发电厂的建设中,电力系统的地位非常关键,因为电力系统运行的安全性和稳定性是发电效果的重要保障。以此为前提,自动化技术在电力

关键词:电力系统自动化论文发表

当前时期,为保证社会正常的运转,对电能的需求量不断提高,从而推动了发电厂的建设,而在发电厂的建设中,电力系统的地位非常关键,因为电力系统运行的安全性和稳定性是发电效果的重要保障。以此为前提,自动化技术在电力系统中被广泛应用,并越来越健全,保证了发电厂运行的安全和发电效率,也降低了工作人员的任务量。

一、阐述电力系统及其自动化技术

自动化技术在电力系统中的应用,很大程度提升了系统整体的管理效果,且其能够自动处置系统运转过程中发生的各类故障,有效提升了电力系统工作的稳定性和安全性。该环节主要针对电力系统及其自动化技术进行阐述,分别自系统的组成与根本需求实行分析。

1、电力系统及其自动化的组成

自动化技术在电力系统中的应用需求较多装置的彼此配合,而处在核心地位的的中央计算机。与此同时,以中央计算机为中心向周围散布,且在发电厂中进行回馈监测,在信息服务设备的辅助下,保证数据和有关命令能够否精确下达。中央计算机针对系统进行总体调节控制,但监测装置任务是一般自动化技术、异常状态恢复和部分报表的处置。以总体上分析,自动化技术控制模式属于分层式控制,就是利用对发电厂进行组织、操作和调度的分层控制,基于本身功能实行协调、整合以及承担,确保系统运行的经济性和科学性。

2、电力系统及其自动化的根本需求

为了保证电力系统运行的安全性和稳定性,该自动化技术要具有如下几点功能:第一,可以实时且精准的收集系统有关器件的工作参变量,且在符合安全性和经济性规定标准的前提下,把掌控和协调的决策上报给操作人员;第二,可以调控电力系统各个层次器件,确保它们能够处在最好的运行状态,进而实现运行安全性、经济性和高品质电力供应的标准;第三,自动化技术的应用需求可以第一时间处理突然性的电力中断和安全故障,尽可能的降低安全故障导致的损失,持续健全与优化系统功能。

二、电力系统及其自动化技术的应用探讨

自动化技术在电力系统中的现实运用通常体现在信息的自动化处置和电力系统运行安全两点,因此,自动化技术在电力系统中的运用,明显提升了系统自动化程度,以下为具体分析。

1、信息的自动化处置

在实行信息的自动化处置过程中,包含信息综合和信息共享两个环节。

1.1信息综合

信息综合具备极为关键的作用,主要是因为系统的进步发展和需求紧密联系。比如,若城镇用电量相对更多的时候,为了符合用电量的要求,要提升电力供应的电压,如果城镇用电量要求相对低的时候,为了符合用电客户用电根本要求的前提下,尽可能减少能源消耗,需降低输出功率。不论其调控性能是怎样达到的,都要针对用电客户用电信息实行全方位和动态的研究,并利用信息综合,确保无缝连接的正常达成。达到信息综合的方式通常有以下几方面:第一,提升系统的自动化水平。提升电力系统及其自动化技术水平能够有效提升信息的操作性,使客户界面获得最佳保障。与此同时,能够满足数据模型与系统客观目标的彼此对应,进而提升电力系统的操作性与可读性能。此外,电力系统及其自动化技术的正常工作对时效性设定的标准相对严格,能够应用代码实行调节,提升电力系统的延展性。第二,能够提升电厂的整体功能。系统能够达到分布应用要求,且单独实现区域内信息的监管与维护。如果数据库等级存在差异的时候能够进行分布数据库的建立。并以网络为支撑,实行信息的共享与调取,且在权限范畴内保证信息的安全性和时效性;第三,健全电力系统的数据库。为了确保信息安全,应用数据库的监管与储存功能。

1.2信息共享

信息共享的达成,要确保信息提供方与需求方对信息的认识相同。繁杂的电力系统处置结构作为系统控制目标的重要特点,自动化程度的提升使其对有关空间属性设定的标准更加严格,电力系统模型同样针对空间进行描述,所以,把原有的模型改变成系统单独拥有的空间模型格外关键。与此同时,把电力系统中的信息实行合理的分享,根本的规定即是确保提供方和需求方信息相同和对信息认识统一,除非如此方可有效实现信息共享标准。该阶段,需优先构建系统根本模型,设立各类机构,以更有效的实行信息共享。其中包含如下几方面:首先,精确定义与表述地理实体的几何特性,包含服务体系可以覆盖的全部空间的几何特性,包含了系统服务可以覆盖空间的几何特性;其次,表述与精确定义物理特性。以当前的电力系统来说,它一方面包含了物理结构,另一方面构成了系统中的各类构件、装置、总体物理性属性、运行规范数据共享和动态多维研究方面。

2、电力系统及其自动化技术的安全系统

2.1电力系统的安全监测

因发电厂的员工精力原因,无法保证时时刻刻的注意力,因此,电力系统自动化监测程序就变得格外关键。该系统和别的系统的不同即是,其不但可以实时精准的体现出事实状况,还能够找到系统中存在的危险,且发出警告,对及早找到系统事故和切实防范系统问题的发生有很大作用,但别的系统仅仅具备体现与记录的性能。例如,某个发电机组在城市用电高峰阶段的温度相对更低,运行功率极低,则需依靠安全运行监测体系实时监测其发出告警,以警告故障的出现,相关人员就能够针对此类故障实行检修,确保系统恢复正常的工作状态。

2.2电力系统的安全保证

电力系统及其自动化技术能够处置各个种类和各个规模的信息与目标,并且具备切实灵活的恢复系统,此类功能对系统运行的安全性和稳定性具备极为关键的作用。这类作用一般可以分成如下几方面:第一,可以切实确保系统工作的稳定性,通常是电力系统实行特殊的设定,确保自动化技术可以对发电厂总体发电实行调整与处置,此举能够很大程度减少发电厂人员的任务量与系统发生事故的可能性;第二,其能够有效保证系统信息的实时储存与恢复,此类信息是发电厂成本预算、成本掌控、更新系统和运行安全标准的设定的前提,因此,自动化技术记录信息的功能格外关键;第三,确保发电厂人员的安全。因电力系统的自动化技术能够对系统进行实时的监测,所以,如果电力系统发生故障时,尤其是威胁到工作人员生命时,电力系统及其自动化技术能够选取对应方案以减少危险系数。比如,如果工作间的温度超过30摄氏度时,系统则会开通通风装置以进行降温;如果发生明火的情况下,自动机系统则会主动开启消防系统,把明火及时消除;如果装置的温度太高时,自动化系统则会自主减少功率直到合理值,预防装置损坏与装置发生爆炸的情况。由于确保工作人员人身安全是发电厂安全发电的基础,因此,该功能也属于电力系统及其自动化技术应用的一大优势。

总结:如上述,电力系统及其自动化技术己在发电厂中被大量运用,能够对电力系统进行全程监测,一方面提升了发电厂的管理成效,另一方面还能够减少工作人员的任务量,取得了显著效果。在科技的推动之下,电力系统必定会更健康稳定的发展,进而提升我国电力行业的总体水平。

摘要: 随着信息技术,微电子技术和电力电子技术的飞速发展,电力拖动控制已经走出工厂,所有控制设备的现代化生产线自动化系统在传统的电子拖动(电气传动)的工作进行控制的困难。因此,利用电子技术和自动化技术的提高在许多领域,农场,办公和家用电器的流量都获得了更广泛的应用。

关键词: 计算机 PLC 电气自动化在电力系统 应用

1、计算机技术在电力系统自动化应用

计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于计算机技术,电力系统以及新一代的其他重要方面的快速发展,需要输电,配电,变电环节,支持计算机技术,这将使得同样的电力系统自动化技术得到了迅速的发展。

随着计算机技术在智能电网技术应用的信息管理系统,电力系统自动化技术和计算机技术相结合的智能控制整个全球技术的形成,这是智能电网技术的应用最广泛的技术之一,是其中最多只有一个典型的技术,覆盖配电,电力传输和用户,调度,发电的各个方面。其中变电站自动化系统,稳定控制系统,计算机技术已经广泛应用到系统中,而同样的时间表,以及柔性交流输电和自动化系统。现在可以说,这个数字电网建设,在一定程度上,是智能电网的雏形,其实做的准备工作为中国智能电网的建设。比较典型的智能电网智能电网通信技术也有在建设过程中需要大量依靠计算机技术,你需要有实时,双向,可靠性功能需要先进的现代网络通信技术的应用,而且系统完全依赖于计算机技术的存在,并有一个信息管理系统。

可以说,变电站综合自动化技术的应用,实现变电站自动化是依靠实施,实现电力生产的现代化计算机技术的发展,不可缺少的一个重要方面是自动化变电站。依靠计算机技术,自动化变电站实现了计算机的过程中得到了充分利用,二次设备也将实现一体化,网络化,数字化,完全使用,而不是功率信号计算机电缆或光纤电缆。变电站自动化,和电脑屏幕以及自动记录,其他两个组件的管理和运作是操作及监控整体变电站综合自动化是能够实现的,它是计算机的自动化管理的其中一部分。

调度自动化应用自动化电力调度自动化系统中最重要的组成部分,我们的国家将被分为五个调度自动化,包括自动调度电网水平,并应用计算机技术是由高向低分不开的有:国家电网,区域,省级,区,县级调度。其中最重要的部分是电网调度控制中心计算机网络系统,这些设备构成一个计算机系统中,整个组合的电网连接的自动化调度系统。其他的主要组成部分包括工作站,服务器,终端变电站设备,在调度大屏幕显示器盾,打印设备的范围内发电领域。计算机调度不仅自动化的作用,以达到监控的电网分析的安全运行,同时也实现实时数据采集,同时也实现了电力系统负荷预测和状态估计等功能。所以,各种这些都是测量和控制,以及更低的功耗控制中心和其他设备通过电力系统专用WAN链路。

2、电力系统自动化中PLC技术的应用

PLC是计算机技术和控制技术相结合,每个继电器触点,它采用了可编程的存储器在其内部存储,计算,记录等操作指令来实现控制的产物。该技术是在工业环境和设计使用可编程逻辑控制器系统。这种技术被广泛应用,近年来,电力系统自动化,解决了传统控制系统中,布线的复杂性,柔韧性差和能量的缺点的低可靠性。

数据处理PLC可编程序控制器技术可以完成数据的采集,分析和处理,具有排序,查找,数学运算,数据转换,数据转移和位操作函数。可使用的通信功能向其他智能设备发送这些数据,控制操作可以被实现的,与存储在存储器中的参考值进行比较,或打印出来也制表。数据可用于过程控制系统,还可以处理一般用于大型控制系统的柔性制造系统,如无人控制。

连续的PLC控制技术,以及改革的不断深入,逐步提高,近年来国家的节能减排的要求,大型火电厂辅助系统已经升级到原来的继电器控制器PLC控制系统,该行业在生产过程中减少资源消耗,提高效率,已经成为每个企业的管理的最终目标。因此,随着科技的进步,自动化控制有关的业务支持类似车间级电厂也提出了更高的要求,采用PLC控制系统,可单独控制,只有通过信息模块的过程,并且可以连接对全厂生产的通信总线协调。

3、电气自动化在电力系统中的应用

电气自动化技术是世界上最活跃,最乐观的前景,各种高科技合成体,其在电力系统中的角色集合的发展也不容忽视,现在电力系统自动化应用做在下面的阐述。

3.1 自动化控制技术在电力系统中的应用

3.1.1 变电站自动化

对变电站有效控制和全面的监控,其特点是除了运行操作满足变电站采用过去的计算机化设备,传统的电磁设备更换,变电站自动化的用电设备的使用也可作为在调度自动化电力生产的现代化不可缺少的一部分是一个非常重要的方面。

3.1.2 电网自动化调度

主要由电源系统专用WAN其服务区域内的链接,囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其主要功能是电力生产过程的实时数据采集,分析和监测电网运行的安全,及时预测负荷运行正常估计电力系统。

3.2 电气自动化的研究方向

3.2.1 变电站的智能保护

在国外将综合的自动控制理论、网络通讯,人工智能等一系列新的保护装置的新技术,所以使保护装置具有智能控制功能,并能充分提高电力系统的整体安全水平。

3.2.2 我国电力部门的实施策略

从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,以及分析了电力部门对整体的电力市场模式的需求做了详细的研究,在明确之后,具体流程建议的权力运作与我们实际的电力线市场化运作模式,可以根据每天发现的实际问题,提出有针对性的解决方案。

3.2.3 电力系统的整体分析与具体控制

研究在线测量的电力系统稳定控制的理论和技术,实施相位角测量,以探讨电力系统振荡和抑制方法,利用自动模拟方法来选择一个小电流接地方式,电网调度,研究机构和发电机转速控制跟踪技术较上年同期的基础上,灵活的数据采集和监控,并恢复控制策略,负荷预测方法,故障诊断理论和技术的故障诊断。在新的模型和非线性控制理论和小波理论在电力系统中的应用,以及在电力市场条件下,新的理论,新的算法和实现一个明确的研究等新的手段对电力系统的分析。

3.2.4 配电网的自动化

而在地理信息集成的分销网络,先进的软件应用程序和低压网络的其他方面的数字电子载体取得了重大突破,DSP数字信号处理技术,使运营商的接收灵敏度有了很大的提高,才能真正解决该载体与电网应用衰减,干扰和其他问题。先进的应用软件分销网络模型电网配电网实际运行。

结语

综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机和综合性的学科占据在电力系统中的重要地位,所以工作人员应进行深入的研究和探索的工作,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样可以提高电安全性,在很大程度上。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。

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小型风光互补路灯控制器设计论文编号:JD570 包括原理图,论文字数:23372,页数:报告了风光互补发电技术中风能、太阳能的利用现状;(2)介绍了蓄电池的充

现有能源 随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求 ,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有3种,即火电、水电和核电。火电的缺点 火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。据估计,全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。水电的缺点 水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。 太阳能屋顶发电站核电的缺点 核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故,已使900万人受到了不同程度的损害,而且这一影响并未终止。太阳能满足新能源的条件 这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件:一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。另外,风力发电也可算是辅助性的新能源。其中,最理想的新能源是太阳能。编辑本段太阳能发电是最理想的新能源 照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。 从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害);③不受资源分布地域的限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦获取能源花费的时间短。不足之处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。 要使太阳能发电真正达到实用水平,一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本,二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。 目前,太阳能电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。单晶硅太阳电池变换效率最高,已达20%以上,但价格也最贵。非晶态硅太阳电池变换效率最低,但价格最便宜,今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。一旦它的大面积组件光电变换效率达到10%,每瓦发电设备价格降到1-2美元时,便足以同现在的发电方式竞争。估计本世纪末便可达到这一水平。 当然,特殊用途和实验室中用的太阳电池效率要高得多,如美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳电地,光电变换效率可达36%,快赶上了燃煤发电的效率。但由于它太贵,目前只能限于在卫星上使用。编辑本段太阳能发电的应用 太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响,但可以分散地进行,所以它适于各家各户分别进行发电,而且要联接到供电网络上,使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司,不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决,关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律,保证进行太阳能发电的家庭利益,鼓励家庭进行太阳能发电。 日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网,已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对象,实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。要求第一年有1000户家庭、2000年时有7万户家庭装上太阳能发电设备。 据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80%装上太阳能发电设备,便可满足全国总电力需要的14%,如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电,则太阳能发电将占全国电力的30%-40%。当前阻碍太阳能发电普及的最主要因素是费用昂贵。为了满足一般家庭电力需要的3千瓦发电系统,需600万至700万日元,还未包括安装的工钱。有关专家认为,至少要降到100万到200万日元时,太阳能发电才能够真正普及。降低费用的关键在于太阳电池提高变换效率和降低成本。 不久前,美国德州仪器公司和SCE公司宣布,它们开发出一种新的太阳电池,每一单元是直径不到1毫米的小珠,它们密密麻麻规则地分布在柔软的铝箔上,就像许多蚕卵紧贴在纸上一样。在大约50平方厘米的面积上便分布有1,700个这样的单元。这种新电池的特点是,虽然变换效率只有8%—10%,但价格便宜。而且铝箔底衬柔软结实,可以像布帛一样随意折叠且经久耐用,挂在向阳处便可发电,非常方便。据称,使用这种新太阳电池,每瓦发电能力的设备只要1.5至2美元,而且每发一度电的费用也可降到14美分左右,完全可以同普通电厂产生的电力相竞争。每个家庭将这种电池挂在向阳的屋顶、墙壁上,每年就可获得一二千度的电力。编辑本段太阳能发电的前景 太阳能发电有更加激动人心的计划。一是日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电,并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太阳能发电供给全球能源,占地也不过为 65.11万平方公里、 186.79万平方公里、829.19万平方公里。829.19万平方公里才占全部海洋面积 2.3%或全部沙漠的 51.4%,甚至才是撒哈拉沙漠的 91.5% 。因此这一方案是有可能实现的。 另一是天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想,准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板,上面布满太阳电池,这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电,但离真正实用还有漫长的路程。 随着我国技术的发展,在2006年,中国有三家企业进入了全球前十名,标志着中国将成为全球新能源科技的中心之一,世界上太阳能光伏的广泛应用,导致了目前缺乏的是原材料的供应和价格的上涨,我们需要将技术推广的同时,必须采用新的技术,以便大幅度降低成本,为这一新能源的长远发展提供原动力! 太阳能的使用主要分为几个方面:家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、建筑一体化光伏玻璃幕墙、太阳能路灯、风光互补路灯、风光互补供电系统等,现在主要的应用方式为建筑一体化和风光互补系统。 世界目前已有近200家公司生产太阳能电池,但生产设备厂主要在日企之手。 近年韩国三星、LG都表示了积极参与的愿望,中国海峡两岸同样十分热心。据报道,我国台湾2008年结晶硅太阳能电池生产能力达2.2GW,以后将以每年1Gw生产能力扩大,当年并开始生产薄膜太阳能电池,今年将大力增强,台湾期待向欧洲“太阳能电池大国”看齐。2010年各国及地区有1GW以上生产计划的太阳能电池厂商有日本Sharp,德国Q—Cells,Scho~Solar,拐5威RWESolar,中国SuntechPower等5家公司,其余7家500MW以上生产能力的公司。 近年世界太阳能电池市场高歌猛进,一片大好,但百年不遇的金融风暴带来的经济危机,同样是压在太阳能电池市场头上的一片乌云,主要企业如德国Q—Cells的业绩应声下调,预年今年世界太阳电地市场也会因需求疲软、石油价格下降而竞争力反提升等不利因素而下挫。但与此同时,人们也看到美国.奥巴马上台后即将施行GreenNewDeal政策,包括其内的绿色能源计划可有1500亿美元的补助资金,日本也将推行补助金制度来继续普及太阳能电池的应用。编辑本段太阳能电池发电原理 太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。 吉光光电当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。编辑本段晶体硅太阳能电池的制作过程储量丰富的硅 “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。20世纪末,我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程 生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。 以单晶硅为例,其生产过程可分为: 工序一,硅片清洗制绒 目的——表面处理: 清除表面油污和金属杂质; 去除硅片表面的切割损坏层; 在硅片表面制作绒面,形成减反射织构,降低表面反射率; 利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀,在硅片表面形成3-6 微米的金字塔结构,这样光照在硅片表面便会经过多次反射和折射,增加了对光的吸收; 工序二,扩散 硅片的单/双面液态源磷扩散,制作N型发射极区,以形成光电转换的基本结构:PN结。 POCl3 液态分子在N2 载气的携带下进入炉管,在高温下经过一系列化学反应磷原子被置换,并扩散进入硅片表面,激活形成N型掺杂,与P型衬底形成PN结。主要的化学反应式如下: POCl3 + O2 → P2O5 + Cl2 P2O5 + Si → SiO2 + P 工序三,等离子刻边 去除扩散后硅片周边形成的短路环; 工序四,去除磷硅玻璃 去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指掺有P2O5的SiO2层)。 工序五,PECVD 目的——减反射+钝化: PECVD即等离子体增强化学气相淀积设备,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; 制作减少硅片表面反射的SiN 薄膜(~80nm); SiN 薄膜中含有大量的氢离子,氢离子注入到硅片中,达到表面钝化和体钝化的目的,有效降低了载流子的复合,提高了电池的短路电流和开路电压。 工艺原理: 硅烷与氨气反应生成SiN 淀积在硅片表面形成减反射膜。 利用高频电源辉光放电产生等离子体对化学气相沉积过程施加影响的技术。由于等离子体存在,促进气体分子的分解、化合、激 发和电离,促进反应活性基团的生成,从而降低沉积温度。PECVD在200℃~500℃范围内成膜,远小于其它CVD在700℃~950℃范围 内成膜。 反应过程中有大量的氢离子注入到硅片中,使硅片中悬挂键饱和、缺陷失去活性,达到表面钝化和体钝化的目的。 工序六,丝网印刷 用丝网印刷的方法,完成背场、背电极、正栅线电极的制作,已引出产生的光生电流; 工艺原理: 给硅片表面印刷一定图形的银浆或铝浆,通过烧结后形成欧姆接触,使电流有效输出; 正面电极用Ag金属浆料,通常印成栅线状,在实现良好接触的同时使光线有较高的透过率; 背面通常用Al金属浆料印满整个背面,一是为了克服由于电池串联而引起的电阻,二是减少背面的复合; 工序七,烘干和烧结 目的及工作原理: 烘干金属浆料,并将其中的添加料挥发(前3个区); 在背面形成铝硅合金和银铝合金,以制作良好的背接触(中间3个区); 铝硅合金过程实际上是一个对硅进行P掺杂的过程,需加热到铝硅共熔点(577℃)以上。经过合金化后,随着温度的下降,液 相中的硅将重新凝固出来,形成含有少量铝的结晶层,它补偿了N层中的施主杂质,从而得到以铝为受主杂质的P层,达到了消除背 结的目的。 在正面形成银硅合金,以良好的接触和遮光率; Ag浆料中的玻璃添加料在高温(~700度)下烧穿SiN膜,使得Ag金属接触硅片表面,在银硅共熔点(760度)以上进行合金化。编辑本段聚光太阳能发电 聚光太阳能发电(Concentrating Solar Power)简称CSP,准确地说应该是“聚光太阳能热发电”。 聚光太阳能发电的先行者是美国的吉尔伯特?科恩,在美国内华达州建造极具规模的聚光太阳能发电站,已经成功地为拉斯维加斯供应22兆瓦的电力能源。 聚光太阳能发电继风能、光电池之后,已经开始崭露头角,有望成为解决能源匮乏、应对气候变暖的有效技术手段。 基本原理:聚光太阳能发电使用抛物镜将光线聚集到充有合成油的吸热管上,再将加热到约400摄氏度的合成油输送到热交换器里,将热量通过此加热循环水,将水加热,产生水蒸气,推动涡轮转动使发电机运转,以此来发电。 聚光太阳能发电与太阳能电池不同,太阳能电池使用太阳电池板将太阳能直接变成电能,可以在阴天操作,CSP一般只能够在阳光充足、天气晴朗的地方进行。 不过,即使在没有太阳的夜晚,采用熔融盐储存热量的方法,现在也能解决全天候的供电问题了。 国际能源署(IEA)下属的SolarPACES、欧洲太阳能热能发电协会(ESTELA)和绿色和平组织的预测则较为温和,认为CSP到2030年在全球能源供应份额中将占3%-3.6%,到2050年占8%-11.8%,这意味着到2050年CSP装机容量将达到830GW,每年新增41GW。在未来5-10年内累计年增长率将达到17%-27%。编辑本段太阳能电池的应用通信卫星供电 上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。如:太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家,将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。离网发电系统 太阳能发电[1]控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。 蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。 逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,逆变器的高效运行也显得非常重要。 产品包括:A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源并网发电系统 上海力友电气有限公司的可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器[2]直接反向馈入电网的发电系统。 因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。 产品包括:A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器 (双馈变流器,全功率变流器)编辑本段太阳能高效发电已成事实 由于我国是一个能源匮乏的国家,太阳能是一个行之有效的取之不尽的清洁能源,是发展低碳经济不可缺少的重要手段。为此济南市东方龙科技实业公司经过十多年的努力已全面的掌握了太阳能发电技术,尤其在砷化镓聚光发电的技术上已居于世界领先地位。目前可达到千倍光率的发电能力,可以使1平方厘米的砷化镓电池发电量提高到36~40w以上,其效能超过同等大小的硅晶片2000多倍,而目前我国同行业中只能达到500倍聚光,即每平方厘米发电量仅达到18~20w左右。 此外,东方龙科技实业公司发明了“模块式聚光发电技术”使太阳能发电不仅节约了大量的成本,而且使太阳能发电可以程序化规模化生产,可以作为流水线般的进行加工,这些技术已经或正在被推广到澳大利亚、加拿大、美国等一些国家,为我国政府在哥本哈根节能减排的首脑会议上的承诺做出了实际有效的贡献。 发展低碳经济,开发新能源,充分利用取之不尽的太阳能,为低碳经济的发展是当今各国政府所之关心的大事。同样,我国政府在对太阳能利用方面下了非凡的决心,颁布了利用太阳能发展低碳经济的“太阳能金屋顶计划”,计划中明文规定:太阳能发电系统建造成本每瓦国家补助20元,同时发电入网每度电补助5元左右。这本身就满足投资者所有费用的支出并且有盈余,而且国家连续补助25年。除了维护费用之外,其余都为盈利。这是我国政府下决心保护环境的重要举措。显然该计划是充分调动一切民间力量,利用新能源加速我国经济的发展。这是对保护日益恶化的自然环境作出的有益贡献。

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联动系统的研究论文

电气论文:消防设计中常见问题解析 火灾自动报警系统1、 在电气施工图中设计说明未准确阐述联动逻辑关系。 2、 在总线制联动系统设计中,消防控制室未考虑手动直接控制主要灭火设备。例如CO2气体灭火系统。 3、 消火栓按钮未考虑设计直接启泵线路。 4、 在消防联动中,未考虑非消防电源的切断及电梯迫降到底的返馈信号。 5、 报警系统仅考虑保护接地,未设计工作接地。 6、 消防控制室设置位置不妥。(有的设计在二楼) 7、 未考虑消控室供火灾自动报警系统用的消防电源。 8、 未采用有直接手动控制功能的报警产品 规范规定:消防联动控制设备应设有对重要消防联动设备的直接手控制功能,能显示泵启动信号。当 消防联动控制设备采用总线控制方式还应至少设有六组直接输出接点 9、 在有些二总线报警系统中,未设计短路隔离器。 10、 大部分工程在设计时没有考虑设置备用扩音机。 11、 在较多工程设计中一些设备间未设置对讲电话。 12、 消防联动逻辑编制混乱 原因: 1)有些设计人员对消防联动逻辑的理解不正确。表现为:水流指示器与火灾探测器及压力开关与门报警后才启动喷淋泵;消火栓按钮及火灾探测器与门报警后启动消防泵;手动报警按钮及火灾探测器与门报警后启动卷帘门,如此等等,不一而足。而GB50166-92《火灾自动报警系统安装验规范》条文说明中详细阐明联动逻辑关系。 (1)报警信号:一个探测器报警、水流指示器报警等。 (2)报警确认信号:最可靠的确认是人工确认,也可以用电视监控。在系统设计上,一般用两组探测器或两种不同类别的火灾探测器同时报警后的"与"门信号作为"火灾的确认"方法,条文中的"火灾报警后",是指一个探测器或一个回路探测器报警。"火灾确认后",是指两个探测器报警的"与"门信号发出后。 (3)卷帘门的控制 对于疏散通道上的防火卷帘,应按下列程序控制下降: a)感烟探测器动作后,卷帘下降至距地(楼)面1.8m; b)感温探测器动作后,卷帘下降到底; 用于防火分隔的防火卷帘,火灾探测器动作后,卷帘应下降到底。 2)对联动控制系统的布线方式概念不清 消防报警系统与消防联动系统有两种常用的接线方式。 (1)是消防报警系统与消防联动系统合二为一,即在同一回路中既有火灾报警探测器,也有联动消防设施动作的输出模块; (2)是两系统各自独立,报警回路仅有报警探测器和接受信号的输入模块,而联动回路均为输出模块。 3)对联动控制系统中的"手动"理解不透 《火灾自动报警设计规范》(GBJ-50116-98),要求消防设施,如消防水泵、喷洒水泵、防排烟风机(包括正压风机)除具有上述的功能外还应有硬接线。即在消防设施与消防控制 室之间除消防联动控制总线外,还应单设非编码控制线。 4)各设计院防火自审小组的组长或总工程师对消防水、电、暖的施工图未作综合审核。 消防电气系统 1. 在一级负荷的供电系统中,二路独立供电的高压单元回路,任一回路故障,其高压侧母联开关应联锁投入,而绝大多数设计此开关均为手动。 2. 当一路高压供电而另一路为自备发电机供电的一级负荷系统,当市电高压故障,而自备发电机往往只能靠手动投入到低压侧母线供电,这样就延误了供电时间。 3. 消防设备电源箱为双路供电,变电所仅一路高压供电,另一路为自备发电机供电,发电机是通过双投刀开关接入低压母线的。 以上3点除对一级负荷的理解有关外,更主要的是,当地供电部门怕影响配电网接线,危及配电网的安全,以及造成自备发电机非同期合闸等。 4. 一类高层建筑自备发电,应设有自动启动装置,并能在30s内供电,但多数发电机未设电压监视装置,故只能靠手动启动。这主要是变电所及发电机未设计必要的自动联锁装置,更主要的是一些供电部门不同意自投供电。 5. 有些控制箱未设计在消防控制室直接手动启动的引出端子及相应设备。这主要是因设计人员未设计原理图,同时对重要消防设备应设置直接手动控制装置理解不深所致。 6. 有的消防备泵为消火栓系统及喷淋系统共用,致使备泵不能根据系统故障,自行选择投入运行。这些消防给水专业沟通不够及对规范的理解有关。 7. 一些控制箱未按《建筑电气安装工程图集》推荐的标准选型而选用老式的XJ01-1控制箱,致使主泵故障,只能去水泵房现场启动备泵。 8. 消防控制室无法监视重要消防设施的供电电源,因为消防控制箱未设计电源监视装置。 9. 有的重要消防供电回路开关不具备选择性,当启动消防泵时,因启动电流大,控制箱自动开关未跳闸,反而越级跳到电源侧或配电室低压母线侧。当选择标准控制箱时,未很好校核供电系统及自动开关的动作电流(或灵敏度),很易产生负荷倒动作电流大于首端电流,而越级跳闸。 10. 水泵、防排烟风机,消防电梯等设备,其供电线路未选用耐火型电缆。 11. 楼梯间集中供电的疏散照明灯,在火灾时不能自动点亮。 12. 在火灾时继续工作的场所(如配电室、水泵房等)应急照明时间不够,且照度低。 消火栓给水系统 1、消防水池 (1)消防水池的有效容量偏小 对建筑物火灾延续时间、室内消火栓用水量选用错误。老工程改造后,增设喷淋系统,水池容量没有增加。 (2)合用水池无消防专用的技术措施 有些工程的消防用水与生产、生活合用水池,以防止水质变坏;但未设计消防专用措施。合用水池的专用措施常用的有下面图示三种:合用水池的技术措施 (3)较大容量水池无分格措施 消防水池如超过1000m3的消防水池,所对应的建筑危险性或重要性比较大,消防水池有了分格措施后,消防水池清洗期间仍有一半消防水源,确保建筑物的安全。 2、消防水泵 (1)消防水泵流量偏小 消防泵流量偏小不能满足室内消防用水量的要求。 (2)消防水泵扬程偏大 消防泵的扬程偏大对管网工作不利。 (3)一组消防水泵只有一根吸水管 有的工程一组消防水泵只有一根吸水管,当吸水管检修时,整个系统瘫痪。 (4)一组消防水泵只有一根出水管 和消防水泵的吸水管一样,如果一组消防水泵只有一根出水管,就会降低消防系统的可靠性。 (5)水泵出水管上无压力表、无试验放水阀、无泄压阀 消防水泵出水管装有压力表,试验放水阀,在检查站消防泵时,可使消防泵的出水不进入管网,使管网免受超压和水锤的影响。由于发生初期火灾时启动消防泵后管网会超压,且会产生水锤效应,停泵时也会产生水锤效应。出水管上设置泄压阀后能泄压且能减小水锤效应。 (6)引水装置设置不正确 ① 吸水管设引水罐, ② 吸水管上设底阀,高位水箱补渗水。在消防工程检测中我们发现有三种不 (7)水泵的吸水管的管径偏小 有些设计选用管径偏小,水泵的流量达不到设计值。 3、增压设施 (1)增压泵的流量偏大 4、水泵接合器 (1)水泵接合器与室外消火栓或消防水池的取水口距离大于40m (2)水泵接合器的数量偏少 (3)水泵接合器未分区设置 5、减压装置的设置 (1)栓口动压大于0.5Mpa的未设减压装置 (2)减压孔板孔径偏小 有些设计如某办公楼,B2-1F选用减压板为D/d=65/14,启动消防泵后,实测动水压力为0.12Mpa,充实水柱〈10m,不利于灭火。 6、消火栓按钮 (1)消火栓按钮功能不齐 常见错误有4 种类型。 a、消火栓按钮不能直接启泵,只能通过联动控制器启动消防水泵。 b、消火栓按钮启动后无确认信号。 c、消火栓按钮不能报警,显示所在部位。 d、消火栓按钮通过220V 强电启泵。 (2)临时高压给水系统部分消火栓箱内未设置直接启泵按钮 7、消防水箱 (1)屋顶合用水箱无直通消防管网水管 (2)合用水箱无消防水专用措施 (3)消防水箱出水管上未设单向阀。 8、屋顶未设检查用的试验消火栓 自动喷水灭火系统 1、消防水池(可参见消火栓系统) 2、消防水泵(可参见消火栓系统) 3、稳压系统 (1)稳压泵的选型 许多工程中稳压泵的流量偏大。 (2)稳压泵的位置 有些设计人员在高位水箱处设置稳压泵,就近接入自动喷水灭火系统的立管顶部,此种方式存在的问题是:当喷头受热爆炸后,阀后压力降低,稳压泵启动后,仅能使湿式报警阀后的管网压力升高,故不能开启阀瓣,因此压力开关没有讯号启动喷淋泵。 4、水泵接合器 (1) 水泵接合器的设置 (2) 水泵接合器的设计数量偏少的也较多。 5、减压装置的设置 有些设计人员在设计高层建筑物自动喷水灭火系统未予考虑。 6、湿式报警阀 (1) 湿式报警阀的设置 许多工程在设计报警阀的地点时,考虑不周全。 (2) 供水控制阀 有些工程在设计时未设置供水控制阀。 7、水流指示器 水流指示器前应安装信号阀,与水流指示器间的距离不宜小于300mm,大部分工程中均未设计信号阀。 8、末端试验装置 末端试验装置包括试验阀、压力表、排水管,试验管径不小于25mm。许多工程中末端试验装置管径<25mm, 9、系统联动试验 末端试验阀打开,压力表读数应不小于0.049MPa,许多工程最不利点放水试验时,压力表读数小于0.049MPa。这是因为设计时未考虑最不利点的动水压力。 10、喷头 宽度大于1.2m的风管腹面下应设喷头。但多数设计单位在工种的会签中遗漏此项。设计人员在设计喷头布置时,除了考虑满足上述规范要求外,还应考虑喷头与大功率发热灯具和通风管风口的距离不应过近,以免系统运行后出现喷头被大功率发热灯具散发的热量引起误动作喷水;当喷头离送风口太近喷水灭火时,喷出的水被从通风管风口出来的风吹离正常洒水范围。所以设计人员在喷头布置设计时就应与其它专业设计人员共同会商。 11消防水箱 (1)、(2)、(3)、(4)点可参见消火栓系统 (5)在消防水箱出水管处设置的止回阀与水箱底的垂直距离太小(通常不足 1m),使放水试验时,水流指示器不能报警。 12、泄压阀 某些工程在水泵的出水管上未装设泄压阀。 13、固定托座和固定支架 设计人员在自动喷水灭火系统设计的同时计算出荷载,并依据此值设计出配水立管底部的专用承重托座,且同时还应会同建筑结构专业的设计人员验算建筑结构部件能否承受此托座传递过来的荷载 14、套管与所穿管道间隙密实填料的选择 设计人员在设计自动喷水灭火系统时就应把套管填充材料选定下来。选择玻璃纤维布代替石棉作套管间隙填充材料较好。 15、压力开关水力警铃误报警 ,有些误报问题往往是因为设计原因造成的 (1)直接由市政水作稳压 由于市政水压力波动大,而湿式报警阀本质上是一只止回阀,只允许水单方向流动。当市政水处于低压时,湿式报警阀处于关闭状态,那么在市政水压力升高,P1F1>P2F2时湿式报警阀即打开,引起误报。 (2)采用稳压泵稳压。 如果稳压泵补水平缓,始终使阀瓣小角度开启向管网补水,即不会发生"误报"。如果补水速率过大,一开始补水,阀瓣就冲至大角度开启,即发生误报。 (3)设置增压泵系统 增压泵增压引起误报的原因与稳压系统相同。 泡沫灭火系统 1、泡沫混合液支干管道控制阀距储罐偏近,且不易操作。 2、混合液管道上未设置泡沫栓 3、计算混合液数量未泡沫消火栓用量和管道容积考虑在内 4、管网最低处未设置泄放装置 5、路最高部位未设置自动排气阀 气体灭火系统 1、灭火强度及灭火剂量无准确计算书 2、对围构物件的抗压强度考虑较少 3、对防护区的分隔要求考虑较少 对于三层设置的防护区,对吊顶以上及地板下的防护区的分隔应按照大空间(天花板以下部分)的要求进行严格分隔。对于单层喷头布置:吊顶以上部位的分隔规范尚未明确规定,要看灭火剂量的设计量是否考虑到吊顶以上部分的空间。 4、对探测器的组合布置考虑较少 对于地板下的探测器由于空调送风后气流的影响,故探测器应向上安装。 5、气体灭火系统的联动问题 系统设计时未考虑相应的联动控制,关闭开口,停止风机等功能。 6、气体灭火场所排烟联动控制 气体灭火实质是在被保护区内释放灭火气体,浓度达到一定值后扑灭火灾。显然,气体灭火场所在火灾时,应为封闭场所,除应关闭门窗及通风设施外,排烟设施也不能开。这与一般灭火场所是不同的。 现代建筑中,有许多采用了玻璃幕墙等固定窗扇的建筑,有些是以洁净防护等功能要求而设计的封闭性建筑,其中有些房间属设置机械排烟设施的场所,有些又属设置气体灭火装置的场所。显然,就出现了在气体灭火场所设置的排烟设施,若对规范不加以分析,要求在发生火灾时应联控开启排烟设施;这样做,从灭火实效看是不合理的。因此,对规范使用的场所设计时要具体分析。 防火分隔系统 1、用于疏散通道上的防火卷帘两侧未设置火灾探测器组,且两侧未设置手动控制按钮。 2、疏散通道上的防火卷帘没有按下列程序自动控制下降(设计中防火卷帘门一般一步降到底) (1)感烟探测器动作各卷帘下降距地(楼)面1.5~1.8m。 (2)感温探测器动作后,卷帘下降到底。 3、用作防火分隔的防火卷帘,火灾探测器动作后,卷帘没有下降到底。 4、同一防火分区内用作防火分隔的防火卷帘,火灾探测器动作后,多樘卷帘没有群降。 5、防火卷帘控制装置未采用消防专用电源供电。 防火卷帘动作后的反馈信号在消防控制室内不能显示。 6、单片式卷帘未加水幕保护。 防排烟系统 1、机械排烟系统的排烟量偏小,机械防烟系统的正压送风量偏小。 2、高层建筑的不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、合用前室未设机械防烟设施。 3、建筑高度超过50m的一类公共建筑和超过100m的居住建筑的楼梯间及前室采用自然排烟,而未设机械防烟设施。 4、设置机械排烟的地下室未设置送风量不小于排烟量50%的送风系统。 5、地下室机械排烟系统的排烟口与排风口不能联动切换。 6、排烟口、送风阀打开不能联动风机启动。 7、通风、空调系统的风管穿越防火分区、穿越通风空调机房及重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处未设防火阀。 8、厨房、浴室、厕所等垂直排风管道,未采取防火回流的措施,未在支管上设置防火阀。这一点是许多设计人员经常疏忽的地方。 9、防排烟风机远程不能停止,并未设手动直接控制,原有的大部分工程防排烟风机远程控制均能启动,但远程停止不能实现。 10、同一楼层的几个送风阀(排烟口)的反馈信号不应并接应串接。 11、排烟风机入口处和在排烟支管上未设排烟防火阀,排烟防火阀未与排烟风机联锁,能自动关闭的排烟防火阀。另外为了阻止烟火的垂直蔓延,也为了不使烟火蔓延到排烟风机所在层(通常在顶层),在排烟风机入口处应装自动关闭的排烟防火阀。 12、送风口设置位置偏高,排烟口设置位置偏低。 13、一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的建筑面积超过100m2的地下室未设机械排烟系统。 14、一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的无直接自然通风,且长度超过20m的内走道或虽有直接自然通风,但长度超过60m的内走道未设机械排烟系统。 15、正压送风系统的新风入口设置位置不当。 排烟出口应加接一段风管,使排烟出口高出送风系统的新风入口。为防止意外,有必要在送风机入口设感烟探测器与送风机联锁,一旦有烟气侵入,送风机要立即停止运行。 16、高层建筑的裙房部分不具备自然排烟条件的前室(或合用前室)不宜设置局部机械排烟设施,应设置局部正压送风系统。 17、防排烟间前室的正压送风系统应在其加压风机的吸入管上设置止回阀或与风机开启连锁的电动阀;中庭的机械排烟系统也应在排烟风机的吸入管上设置止回阀或设置常闭排烟阀(排烟防火阀联动时打开) 18、防烟楼梯间和合用前室共用同一加压送风系统,在通向合用前室的支风管上未设压差自动调节装置。 19、防排烟风机设计位置不当。 20、机械加压送风系统的吸入口未设置止回阀或与风机联锁的电动阀。

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一、答辩的目的 答辩是对申报人的一次综合性面试考核,主要目的是两个,一是核实,二是定位。所谓核实是对申报人提供的申报材料内容和论文进行核实;所谓定位是通过答辩,对申报人的学识水平、工作能力、工作业绩做出综合评价,给每个人一个相对准确的定位,以便确定其是否符合高级工程师或工程师任职资格。 凡申报高级工程师和工程师资格的专业技术人员均应参加答辩。 二、答辩的方法 答辩之前,各评审服务机构均应遵照人事局的要求,根据自己的专业特点,本着公正、公平、科学、准确的原则,在广泛听取专家意见的基础上,制定出答辩评议量化考核标准和答辩评议方法。 我们机械设计和机械电气设计高级和中级评委会制定的量化考核标准中的考核内容共有三个方面五个项目,即: (一)论文评价 (二)答辩评价 (三)综合评价( 1、含学识水平 2、工作能力 3、工作业绩 ) “论文评价”是专家按照评价标准进行评价,对有严重抄袭问题的论文,可给予最低分。 “答辩评价”主要是记录申报人答辩时回答问题的正确率和准确率。 三个方面五个项目可能会有些交叉和重复,但目的是要准确记录申报人在答辩过程中的真实情况,立体地多侧面地将申报人的综合水平反映出来。 专家根据申报人报送的评审材料,通过答辩面试,参照有关量化考核标准,对申报人做出具体评价, 三、答辩的题目 答辩题目一般为2~4道(不含加试题),根据答辩情况专家可补充提问,答辩题目主要是结合申报人的论文和申报表中的专业技术工作情况,在申报人的专业范围之内,涵盖内容的广度与深度应能体现高、中级专业技术人员的任职水平。 四、答辩的程序 各评审委员会根据申报人的专业分成若干答辩评议组,各答辩评议组一般由3~5位专家组成。 答辩题目可提前交给申报人,准备时间为20~30分钟左右,申报人可以自备有关资料,做一些简单的摘要,答辩时间一般为20~30分钟,中级一般没有准备时间。 五、评审结果及证书发放 按照市人事局规定,评审结果及相关材料会及时上报市人事局验收审核,进行公示,我们也会在网上进行公示,是否取得任职资格,应以公示情况和人事局审核后的意见为准。 证书由人事局统一办理,证书办好后,我们会在网上通知大家领证并退回申报材料。 六、答辩注意事项: 请看“申报人注意事项”和“答辩规范用语示例” 申 报 人 注 意 事 项 1、答辩前20--30分钟申报人可拿到答辩题并在候答室准备。 2、要保持安静,要关闭手机,禁止与他人交谈,禁止离开候答室。 3、在候答时可查阅自备的资料,可做摘要。 4、申报人在工作人员引导下进入答辩室。 5、答辩时申报人要围绕主题,简捷、清楚的 回答,可参阅所做摘要。 6、要注意专家提示及追加的问题。 7、不要与专家过分寒暄,无需握手和交换名片,不要与专家谈论与答辩无关的话题。 8、答辩时间为20--30分钟,答辩结束后将答辩题交给工作人员。 答 辩 规 范 用 语 示 例 专 家 :根据你的工作和论文,我们提出了N个问题,请你先回答第一个问题:X X X X X X X X 申报人:……第一个问题回答完毕 专 家:请你先回答第二个问题:X X X X X X X X 申报人:……第二个问题回答完毕 …… …… …… 专 家:答辩结束 申报人:谢谢各位专家(申报人离开答辩室)

希望对你有帮助哪怕只有一点点机电一体化毕业论文机电产品和相应的生产装备种类与水平是一个国家工业基础能力的重要标志之一。光机电一体化技术使产品或体积减小、重量减轻,降低资源消耗;或增强智能化和可靠性,使产品具备更加良好的性能价格比;或降低成本,让更多的人有能力享用新产品……变化的实质是使产品具有更强的市场竞争能力。机电产品生产装备的进步往往带来一个具体生产行业技术与产品的升级换代,工业生产与人民生活产生质的变化、甚至是革命性的飞跃。支持发展这一技术领域的目的在于:提高和改变传统机电产品的性能、质量、品种结构和配套现状,开发新一代具有国际竞争能力的智能型产品,促进传统机电产品的升级换代;开发高度自动化、高精度制造装备,满足国民经济各部门技术装备的需要。2005年度,科技型中小企业技术创新基金将重点支持光机电一体化领域中下列六个方面适宜中小企业承担的技术产品:l、工业生产过程控制系统;2、高性能、智能化仪器仪表;3、先进制造技术及其装备;4、医疗仪器技术、设备与医学专用软件;5、发电厂及电力系统信息化与自动化;6、地面机动交通工具行业相关技术产品。(一)简述机电一体化机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。(二)简述机电一体化代表产业数控技术1.随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行。数控加工技术是一项能大幅度提高机械加工件精确度及其生产效率的先进制造技术,不仅能适应单件、各种批量生产,还能加工传统方法难加工的形状复杂、精确度高的零件。因此,发展现代化的数控加工技术及其装备、相关的加工工艺,是机械制造业实现自动化、柔性化及集成化生产的基础,它将促进机械制造业产品结构、生产方式及管理体制发生深刻变化,更好地发挥数字技术及信息技术对提升制造水平的重大作用。本基金将重点支持:有良好市场前景的数控单元技术的创新项目、具有结构及工艺创新的高性能的数控制造设备。(1)具有市场竞争力的高可靠数控系统及驱动系统;(2)高性能加工编程软件及应用软件;(3)先进数控机床及其关键功能部件;(4)先进数控加工用刀具摘要:简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状,在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面〔1~4〕。1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“ITplaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。1.4重视新技术标准、规范的建立1.4.1关于数控系统设计开发规范如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。。4.2关于数控标准数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。目前,欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。2对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。a.奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。a.技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。b.产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。c.可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。3对我国数控技术和产业化发展的战略思考3.1战略考虑我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制,“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。3.2发展策略从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。参考文献:〔1〕中国机床工具工业协会行业发展部。CIMT2001巡礼〔J〕。世界制造技术与装备市场,2001(3):18-20.〔2〕梁训王宣,周延佑。机床技术发展的新动向〔J〕。世界制造技术与装备市场,2001(3):21-28.〔3〕中国机床工具工业协会数控系统分会。CIMT2001巡礼〔J〕。世界制造技术与装备市场,2001(5):13-17.〔4〕杨学桐,李冬茹,何文立,等距世纪数控机床技术发展战略研究〔M〕。北京:国家机械工业局,2000.另外,站长团上有产品团购,便宜有保证

交流电动机调速系统的研究论文

异步电动机直接转矩控制原理与展望一、引言电动机调速是各行各业中电动机应用系统的必需环节。直流电动机因其磁链与转矩电流各自独立,不存在耦合关系,能够获得很好的调速范围和调速精度,静、动态特性均比较好而获得广泛应用。交流(异步)电动机结构简单却因其磁链与电流强耦合,而且是多变量非线性系统,调速难度大,长期以来在调速系统的应用受到限制。直到近三十年来,一系列新型的传动调速技术的出现才开始了交流传动的新篇章。1.交流传动的发展简述首先是变压变频调速系统(VVVF),后来出现了矢量控制(FOC)和直接转矩控制(DTC)调速系统。由于VVVF系统只是维持电动机内的磁链恒定,并没有解决磁链和电流强耦合的问题,其调速范围窄,调速性能也不佳。矢量控制是以转子磁场定向,采用矢量变换的方法,通过两次旋转坐标变换,实现异步电动机的转速和磁链控制的完全解耦。但实际上由于转子磁链很难准确观测,系统特性受电机参数的影响较大,且计算也比较复杂。1985年,德国的M.Depenbrock和日本的I.Takahashi先后提出直接转矩控制理论。直接转矩控制在定子坐标系下,避开旋转坐标变换,直接控制转子磁链,采用转矩和磁链的bang-bang控制,不受转子参数随转速变化而变化的影响,简化了控制结构,动态响应快,对参数鲁棒性好,因而得到广泛的深入研究和应用。2.矢量控制(FOC)和直接转矩控制(DTC)的简略对比(1)控制原理:FOC是在转子磁通坐标系中,通过分别控制q轴和d轴定子电流分量,实现转速和磁链的解耦控制。其实质是通过坐标变换重建的电动机数学模型等效为直流电动机,从而象直流电动机那样进行快速的转矩和磁通控制。DTC是在定子坐标系下通过检测电动机定子电压和电流,采用空间矢量理论计算电动机的转矩和磁链,并根据与给定值比较所得差值,实现转矩和磁链的直接控制。(2)控制性能:FOC的调速范围较宽(1:20~200),调速精度较高,低速特性连续,响应速度较快,但受参数变化影响较大,且计算复杂,控制相对繁琐。DTC的调速范围较窄(1:15~100),调速精度也较高,响应速度快,低速特性有脉动现象,但其不仅计算简便,而且控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处理的物理概念明确,动静态性能均佳,有广阔的应用前景。图1异步电动机的空间矢量等效电路直接转矩控制的基本思想是在准确观测定子磁链的空间位置和大小并保持其幅值基本恒定以及准确计算负载转矩的条件下,通过控制电动机的瞬时输入电压来控制电机定子磁链的瞬时旋转速度,来改变它对转子的瞬时转差率,达到直接控制电机输出的目的。二、数学模型1.异步电动机转矩的数学模型异步电动机的空间矢量等效图如图1所示该等效电路是在正交坐标系(α-β坐标系)上描述异步电动机的。其中:US(t)-----定子电压空间矢量iS(t)-----定子电流空间矢量ir(t)-----转子电流空间矢量ΨU(t)----定子磁链空间矢量Ψr(t)----转子磁链空间矢量ω-----电角速度则异步电动机在定子坐标系上各方程可表示如下:电压方程: (1)(2)磁链方程: (3)(4)转矩方程: (5)若用转子磁链代替定子电流,转矩方程将变成如下形式:(6)或 (7)θ是磁通角,即定子磁链与转子磁链之间的夹角。在实际运行中,保持定子磁链的幅值为额定值,以便充分利用电动机,而转子磁链的幅值由负载决定。如果要改变异步电动机的转矩,可通过改变磁通角θ来实现。2.异步电动机磁链的数学模型目前磁链模型主要有三种,分别适用于不同转速下应用。(1)u-i模型在30%额定转速以上,采用u-i模型,其表达式为:(8)从此式可看出,在计算过程中唯一所需了解的电动机参数是易于确定的定子电阻。同样,定子电压us(t)和转子电流is(t)也是易于确定的物理量,它们能以足够的精度被检测出来。计算出定子磁链后,再把定子磁链和测量所得的定子电流代入式(5)就可计算出电动机的转矩。此模型中关键是要准确确定定子磁链,即要求定子电压和定子电阻压降之间的差值存在且误差可忽略,而只有在30%额定转速以上时才能达到这一要求。(2)i-n模型在30%额定转速以下,由于定子频率很低(仅有几赫兹),电动机端电压很小,定子电阻RS的变化导致u-i模型中积分项is(t)RS误差较大,故采用i-n模型,其表达式为:(9)(10)在30%额定转速以下范围,磁链只能根据转速来正确计算。在i-n模型中正是用定子电流与转速来确定定子磁链。该模型在这个转速范围内是合适的。但要注意在使用i-n模型时要求准确测量角速度ω,这是因为角速度的测量误差首先引起转子磁链的误差,再由转子磁链

摘 要 现在流行的异步电动机的调速方法可分为两种:变频调速和变压调速,其中异步电动机的变频调速应用较多,它的调速方法可分为两种:变频变压调速和矢量控制法,前者的控制方法相对简单,有二十多年的发展经验。因此应用的比较多,目前市场上出售的变频器多数都是采用这种控制方法。 关键词: 交流调速系统, 异步电动机, PWM技术.....目录摘 要 1前言 31.1 设计的目的和意义 31.2变频器调速运行的节能原理 3第二章 变频器 42.1变频器选型: 42.2变频器控制原理图设计: 42.3变频器控制柜设计 62.4变频器接线规范 72.5变频器的运行和相关参数的设置 82.6 常见故障分析 8第三章 交流调速系统概述 103.1 交流调速系统的特点 10第四章变频电动机的特点 144.1电磁设计 144.2结构设计 14第五章 变频电机主要特点和变频电机的构造原理 155.1 变频专用电动机具有如下特点: 155.2变频电机的构造原理 15第六章 交流异步电动机 166.1交流异步电动机变频调速基本原理 166.2 变频变压(VVVF)调速时电动机的机械特性 186.3变压变频运行时机械特性分折 19第七章 PWM技术原理 247.1 正弦波脉宽调制(SPWM) 25 7.2单极性SPWM法 ..................................................................................................................26结论 31致 谢 32参 考 文 献 33前言1.1 设计的目的和意义 近年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术的走向,具有十分积极的意义.1.2变频器调速运行的节能原理 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后,形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上,利用逆变器功率元件的通断控制,使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里,通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值;通过改变调制周期控制其输出频率,从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制,而满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM的优点是能消除或抑制低次谐波,使负载电机在近正弦波的交变电压下运行,转矩脉冲小,调速范围宽。 采用PWM控制方式的电机转速受到上限转速的限制。如对压缩机来讲,一般不超过7000r/rain。而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右,这样大大提高了快速增速和减速能力。同时,由于PAM在调整电压时具有对电流波形的整形作用,因而可以获得比PWM更高的效率。此外,在抗干扰方面也有着PWM无法比拟的优越性,可抑制高次谐波的生成,减小对电网的污染。采用该控制方式的变频调速技术后,电机定子电流下降64% ,电源频率降低30% ,出胶压力降低57% 。由电机理论可知,异步电机的转速可表示为:n=60•f 8(1—8)/p第二章 变频器变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 2.1变频器选型: 变频器选型时要确定以下几点: 1) 采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。 2) 变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法。 3) 变频器与负载的匹配问题; I.电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 II. 电流匹配;普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。 III.转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4) 在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型。 5) 变频器如果要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 6) 对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量要放大一挡。 2.2变频器控制原理图设计: 1) 首先确认变频器的安装环境; I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件,极易受到工作温度的影响,产品一般要求为0~55℃,但为了保证工作安全、可靠,使用时应考虑留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,并严格遵守产品说明书中的安装要求,绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。 II. 环境温度。温度太高且温度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故。必要时,必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间,一般水汽都比较重,如果温度变化大的话,这个问题会比较突出。 III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大,不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等,而且还会加速塑料器件的老化,降低绝缘性能。 IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时,会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外,还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后,应对其进行检查和维护。 V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此,柜内仪表和电子系统,应该选用金属外壳,屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地,除此之外,各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆,且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰,往往会使整个系统无法工作,导致控制单元失灵或损坏。 2) 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法; I.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容,减少干扰的发射源。 II. 控制电缆选用屏蔽电缆,动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。 III.电机电缆应独立于其它电缆走线,其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线,这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉,应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线,即使在控制柜中也要如此。 IV. 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线,动力电缆选用屏蔽的三芯电缆(其规格要比普通电机的电缆大档)或遵从变频器的用户手册。 3) 变频器控制原理图; I.主回路:电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备,需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器;滤波器是安装在变频器的输出端,减少变频器输出的高次谐波,当变频器到电机的距离较远时,应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能,但缺相保护却并不完美,断路器在主回路中起到过载,缺相等保护,选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。 II. 控制回路:具有工频变频的手动切换,以便在变频出现故障时可以手动切工频运行,因输出端不能加电压,固工频和变频要有互锁。 4) 变频器的接地; 变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端,另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。 2.3变频器控制柜设计 变频器应该安装在控制柜内部,控制柜在设计时要注意以下问题 1) 散热问题:变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98%,控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行,必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热;变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应立即停止变频器运行;大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇,控制柜的风道要设计合理,所有进风口要设置防尘网,排风通畅,避免在柜中形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积;根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇,风扇安装要注意防震问题。 2) 电磁干扰问题: I.变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰,而且会产生高次谐波,这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络,从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上,需要考虑控制电源的抗干扰措施。 II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时,变频器本身会因为干扰而出现保护,则考虑整个系统的电源质量问题。 3) 防护问题需要注意以下几点: I.防水防结露:如果变频器放在现场,需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点,在变频器附近不能有喷溅水流,总之现场柜体防护等级要在IP43以上。 II. 防尘:所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入,防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理,维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定,防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。 III.防腐蚀性气体:在化工行业这种情况比较多见,此时可以将变频柜放在控制室中。 2.4变频器接线规范 信号线与动力线必须分开走线:使用模拟量信号进行远程控制变频器时,为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰,请将控制变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路)分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。 信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部:连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到变频器和外部设备的干扰;同时由于变频器无内置的电抗器,所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处,以保证信号线与动力线的彻底分开。 1) 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意,电缆剥线要尽可能的短(5-7mm左右),同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。 2) 为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子。 2.5变频器的运行和相关参数的设置 变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。 控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。 最低运行频率:即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。 最高运行频率:一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。 载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。 电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。 跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。 2.6 常见故障分析 1) 过流故障:过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器。 2) 过载故障:过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短,电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。 3) 欠压:说明变频器电源输入部分有问题,需检查后才可以运行。第三章 交流调速系统概述3.1 交流调速系统的特点对于可调速的电力拖动系统,工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的,所谓交流调速系统,就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置,并对其进行控制以产生所需要的转速。纵观电力拖动的发展过程,交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域,虽然由于各个时期科学技术的发展使得它们所处的地位有所不同,但它们始终是随着工业技术的发展,特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。在过去很长一段时期,由于直流电动机的优良调速性能,在可逆、可调速与高精度、宽调速范围的电力拖动技术领域中,几乎都是采用直流调速系统。然而由于直流电动机其有机械式换向器这一致命的弱点,致使直流电动机制造成本高、价格昂贵、维护麻烦、使用环境受到限制,其自身结构也约束了单台电机的转速,功率上限,从而给直流传动的应用带来了一系列的限制。相对于直流电动机来说,交流电动机特别是鼠笼式异步电动机具有结构简单,制造成本低,坚固耐用,运行可靠,维护方便,惯性小,动态响应好,以及易于向高压、高速和大功率方向发展等优点。因此,近几十年以来,不少国家都在致力于交流调速系统的研究,用没有换向器的交流电动机实现调速来取代直流电动机,突破它的限制。随着电力电子器件,大规模集成电路和计算机控制技术的迅速发展,以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透,为交流调速系统的开发研究进一步创造了有利的条件。诸如交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速,特别是矢量控制技术的应用,使得交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、较高的稳速精度、快速的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能。现在从数百瓦的伺服系统到数百千瓦的特大功率高速传动系统,从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动,从单机传动到多机协调运转,已几乎都可采用交流调速传动。交流调速传动的客观发展趋势已表明,它完全可以和直流传动相媲美、相抗衡,并有取代的趋势。3.2 交流调速常用的调速方案及其性能比较由电机学知,交流异步电动机的转速公式如下:n= 60ƒ1 (1-s) pn (1-1)式中 Pn——电动机定子绕阻的磁极对数; f1——电动机定子电压供电频率; s ——电动机的转差率。从式(1-1)中可以看出,调节交流异步电动机的转速有三大类方案。(1)改变电动机的磁极对数由异步电动机的同步转速no= 60ƒ1 pn可知,在供电电源频率f1不变的条件下,通过改接定子绕组的连接方式来改变异步电动机定子绕组的磁极对数Pn,即可改变异步电动机的同步转速n0,从而达到调速的目的。这种控制方式比较简单,只要求电动机定子绕组有多个抽头,然后通过触点的通断来改变电动机的磁极对数。采用这种控制方式,电动机转速的变化是有级的,不是连续的,一般最多只有三档,适用于自动化程度不高,且只须有级调速的场合。(2)变频调速 从式(1—1)中可以看出,当异步电动机的磁极对数Pn一定,转差率s—定时,改变定子绕组的供电频率f1可以达到调速目的,电动机转速n基本上与电源的频率f1成正比,因此,平滑地调节供电电源的频率,就能平滑,无级地调节异步电动机的转速。变频调速调速范围大,低速特性较硬,基频f=50Hz以下,属于恒转矩调速方式,在基频以上,属于恒功率调速方式,与直流电动机的降压和弱磁调速十分相似。且采用变频起动更能显著改善交流电动机的起动性能,大幅度降低电机的起动电流,增加起动转矩。所以变频调速是交流电动机的理想调速方案。(3)变转差率调速改变转差率调速的方法很多,常用的方案有:异步电动机定子调压调速,电磁转差离合器调速和绕线式异步电动机转子回路串电阻调速,串级调速等。定子调压调速系统就是在恒定交流电源与交流电动机之间接入晶闸管作为交流电压控制器,这种调压调速系统仅适用于一些属短时与重复短时作深调速运行的负载。为了能得到好的调速精度与能稳定运行,一般采用带转速负反馈的控制方式。所使用的电动机可以是绕线式异电动机或是有高转差率的鼠笼式异步电动机。电磁转差离台器调速系统,是由鼠笼式异步电动机、电磁转差离合器以及控制装置组合而成。鼠笼式电动机作为原动机以恒速带动电磁离合器的电枢转动,通过对电磁离合器励磁电流的控制实现对其磁极的速度调节。这种系统一般也采用转速闭环控制。绕线式异步电动机转子回路串电阻调速就是通过改变转子回路所串电阻来进行调速,这种调速方法简单,但调速是有级的,串入较大附加电阻后,电动机的机械特性很软,低速运行损耗大,稳定性差。绕线式异步电动机串级调速系统就是在电动机的转子回路中引入与转子电势同频率的反向电势Ef,只要改变这个附加的,同电动机转子电压同频率的反向电势Ef,就可以对绕线式异步电动机进行平滑调速。Ef越大,电动机转速越低。 上述这些调速的共同特点是调速过程中没有改变电动机的同步转速n0,所以低速时,转差率s较大。 在交流异步电动机中,从定子传入转子的电磁功率PM可以分成两部分:一部分P2=(1—s)PM是拖动负载的有效功率,另一部分是转差功率PS=sPM,与转差率s成正比,它的去向是调速系统效率高低的标志。就转差功率的去向而言,交流异步电动机调速系统可以分为三种:1)转差功率消耗型 这种调速系统全部转差功率都被消耗掉,用增加转差功率的消耗来换取转速的降低,转差率s增大,转差功率PS=sPM增大,以发热形式消耗在转子电路里,使得系统效率也随之降低。定子调压调速、电磁转差离合器调速及绕线式异步电动机转子串电阻调速这三种方法属于这一类,这类调速系统存在着调速范围愈宽,转差功率PS愈大,系统效率愈低的问题,故不值得提倡。2)转差功率回馈型 这种调速系统的大部分转差功率通过变流装置回馈给电网或者加以利用,转速越低回馈的功率越多,但是增设的装置也要多消耗一部分功率。绕线式异步电动机转子串级调速即属于这一类,它将转差功率通过整流和逆变作用,经变压器回馈到交流电网,但没有以发热形式消耗能量,即使在低速时,串级调速系统的效率也是很高的。3)转差功率不变型 这种调速系统中,转差功率仍旧消耗在转子里,但不论转速高低,转差功率基本不变。如变极对数调速,变频调速即属于这一类,由于在调速过程中改变同步转速n0,转差率s是一定的,故系统效率不会因调速而降低。在改变n0的两种调速方案中,又因变极对数调速为有极调速,且极数很有限,调速范围窄,所以,目前在交流调速方案中,变频调速是最理想,最有前途的交流调速方案。第四章变频电动机的特点4.1电磁设计 对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:

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