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机电一体化技术在电力行业中的应用研究

时间:2016-04-23  作者:佚名

摘要:当今机电一体化技术快速发展,但是其优越的性能在电力行业的应用还处于初级阶段,还远远不能满足行业发展的需求。该文首先简单介绍机电一体化概要,然后通过分析机电一体化发展现状及发展趋势,简单探讨了机电一体化技术在电力行业的应用情况。
论文关键词:机电一体化,电力行业,应用

机电一体化主要是指将机构的主要功能以及动力、信息处理、控制等功能与电子科技相结合,实现机械装置与电子化控制软件、设计有机结合,形成全新的系统。它具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗等特定功能价值,涵盖了“技术”和“产品”两个方面,是一个功能强大的系统。

当前,机电一体化已经发展成为了一门具有专门系统的学科领域,当今科学发展日新月异,机电一体化也将逐渐被赋予新的内容。

2 机电一体化技术发展现状

2.1 机电一体化技术在电力行业的发展现状

近年来,“机电一体化”这个名词越发流行,它最初只被认作为机械与电子的简单结合,但随着微机性能不断提高,以及信息技术、数据库、光学,尤其是通信技术逐渐进入机电一体化,机器可以通过遥控和网络化实现机电一体化,生产范围也日益普及。

机电一体化目前多应用于汽车制造、装备制造、机械加工等行业,其优越的性能在电力行业的应用还处于初级阶段。电力行业发展需要集成化、智能化,也需要人性化、绿色化,这些都是机电一体化技术能够做到的,因此,机电一体化技术在电力行业的应用还远远不能满足行业发展的需求,还有待进一步地研究并投入应用。

2.2 机电一体化技术的发展趋势

当今数字化、综合化、网络化以及个性化的技术革命是以微电子、软件、计算机和通信技术为核心引发的,对全球经济、社会、科技和军事等方面发展影响深刻,也影响了机电一体化学科的发展趋势。据有关预测表明,机电一体化技术的发展方向如下所述。

(1)朝着光电一体化发展:一般由传感、动力、信息处理、机械结构等部件即可组成机电一体化系统,加入光学技术,并利用其特点,能有效完善机电一体化系统中的传感、动力和信息处理部件。(2)朝着柔韧化发展:今后的机电一体化系列产品,会有足够的冗余度来运转执行和控制系统,对突发事件应对能力加强,柔韧化改善。该系统的子系统之间相互独立,均服务于总系统,而本身也具有“自律性”,能就不同环境而做出差异反应,同时,单个子系统的故障不会影响总系统性能发挥,使得总系统柔韧性加强。(3)朝着智能化发展:未来的机电一体化系列产品的“全息”特点将会更突出,表现为极强的智能化,这是由于信息技术、模糊技术都在快速发展,识别能力增强。

3 机电一体化技术在电力行业中的应用探究

3.1 交流电机的正反转控制设计

在生产实践过程中,常要求用一台电动机的正反转控制方向相反的两个运动,如小车的左行、右行,机械手的上升和下降等。

交流电机的正反转控制电气设计如图1所示。

要实现三项鼠笼型异步电动机的正反转控制,只要把三相线当中的任意两相调换位置即可。如图1,加入接触器KM1闭合时电动机正转,当接触器KM1断开,马克思主义论文接触器KM2闭合时,电动机就会反转。

3.2 机电一体化技术在水电站厂设备中的应用

随着光电式互感器、智能化开关等机电一体化设备的出现,水电厂的自动化技术逐渐进入到数字化阶段。

(1)水电厂设备机电一体化结构分析。

水电厂设备机电一体化结构主要分3层。其中过程层,随着信息技术发展,采用了新一代光电电压互感器、光电电流互感器,能够直接采集数字量,提高了抗干扰和抗饱和性能,开关装置也实现了紧凑化和小型化。

(2)水电厂自动化的发展趋势。

目前,水电厂机电一体化不断更新技术,其发展趋势主要有智能化、人性化及用户二次开发等。

智能化指系统可根据人为存储的命令对事件进行推理、判断及归纳。在一定条件下能代替人工操纵,经过归纳和判断,自动操作、提示信息,使机组安全地运行。智能化越高,对人员要求越低,对自身及控制设备的状态能给出准确判断、统计及报警提示。

3.3 机电一体化技术在电站辅机产品研制中的应用

(1)微机励磁调节器:该装置典型的有UNITROP系列,响应快、精度高、稳定可靠、结构紧凑、抗干扰、运行和维护方便、可靠性高,在市场上应用非常广泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自动调节器分别适用于≤50 MW等级的无刷励磁汽轮发电机、≤600 MW和≥135 MW等级的汽轮发电机组的自动励磁电压调节器。(2)励磁绕组绝缘电阻监测装置:该装置典型的有GFDS-9001E型,采用80C196单片机技术。用来测量励磁绕组与地之间的绝缘电阻,一般采用在线检测的方式,监测发电机与励磁机励磁绕组之间绝缘情况。(3)发电机气体纯度监测装置:该装置典型的有GHS-1型,由纯度风机、纯度仪和变送器等部件构成。优点为:性能稳、无污染、不漂移、维护便捷,独有的微处理器结构容易使压力、环境和温度相互补偿,精度高。(4)励磁电流电压测算仪:该装置典型的有GES-9001型,用于测量励磁电流和电压,并可显示发电机的电流、电压、功率因数、频率、有功和无功功率以及转子氢温、绕组温度等。适用范围较广,可供3~600 MW的发电机组使用,性能好,质量可靠。

4 结语

机电一体化技术伴随着当前科技的进步快速发展,所发挥的作用日益明显,但是其在电力行业的应用远不能满足当前的需求,还需要进一步地研究并应用。


参考文献
[1] 章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7):46-47.
[2] 袁中凡.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社,2006.
[3] 王中杰,余章雄.智能控制综述[J].基础自动化,1998(6):1-6.

 

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