摘要:當今機電一體化技術快速發展,但是其優越的性能在電力行業的應用還處于初級階段,還遠遠不能滿足行業發展的需求。該文首先簡單介紹機電一體化概要,然后通過分析機電一體化發展現狀及發展趨勢,簡單探討了機電一體化技術在電力行業的應用情況。
論文關鍵詞:機電一體化,電力行業,應用
機電一體化主要是指將機構的主要功能以及動力、信息處理、控制等功能與電子科技相結合,實現機械裝置與電子化控制軟件、設計有機結合,形成全新的系統。它具有多功能、高質量、高可靠性、低能耗等特定功能價值,涵蓋了“技術”和“產品”兩個方面,是一個功能強大的系統。
當前,機電一體化已經發展成為了一門具有專門系統的學科領域,當今科學發展日新月異,機電一體化也將逐漸被賦予新的內容。
2 機電一體化技術發展現狀
2.1 機電一體化技術在電力行業的發展現狀
近年來,“機電一體化”這個名詞越發流行,它最初只被認作為機械與電子的簡單結合,但隨著微機性能不斷提高,以及信息技術、數據庫、光學,尤其是通信技術逐漸進入機電一體化,機器可以通過遙控和網絡化實現機電一體化,生產范圍也日益普及。
機電一體化目前多應用于汽車制造、裝備制造、機械加工等行業,其優越的性能在電力行業的應用還處于初級階段。電力行業發展需要集成化、智能化,也需要人性化、綠色化,這些都是機電一體化技術能夠做到的,因此,機電一體化技術在電力行業的應用還遠遠不能滿足行業發展的需求,還有待進一步地研究并投入應用。
2.2 機電一體化技術的發展趨勢
當今數字化、綜合化、網絡化以及個性化的技術革命是以微電子、軟件、計算機和通信技術為核心引發的,對全球經濟、社會、科技和軍事等方面發展影響深刻,也影響了機電一體化學科的發展趨勢。據有關預測表明,機電一體化技術的發展方向如下所述。
(1)朝著光電一體化發展:一般由傳感、動力、信息處理、機械結構等部件即可組成機電一體化系統,加入光學技術,并利用其特點,能有效完善機電一體化系統中的傳感、動力和信息處理部件。(2)朝著柔韌化發展:今后的機電一體化系列產品,會有足夠的冗余度來運轉執行和控制系統,對突發事件應對能力加強,柔韌化改善。該系統的子系統之間相互獨立,均服務于總系統,而本身也具有“自律性”,能就不同環境而做出差異反應,同時,單個子系統的故障不會影響總系統性能發揮,使得總系統柔韌性加強。(3)朝著智能化發展:未來的機電一體化系列產品的“全息”特點將會更突出,表現為極強的智能化,這是由于信息技術、模糊技術都在快速發展,識別能力增強。
3 機電一體化技術在電力行業中的應用探究
3.1 交流電機的正反轉控制設計
在生產實踐過程中,常要求用一臺電動機的正反轉控制方向相反的兩個運動,如小車的左行、右行,機械手的上升和下降等。
交流電機的正反轉控制電氣設計如圖1所示。
要實現三項鼠籠型異步電動機的正反轉控制,只要把三相線當中的任意兩相調換位置即可。如圖1,加入接觸器KM1閉合時電動機正轉,當接觸器KM1斷開,馬克思主義論文接觸器KM2閉合時,電動機就會反轉。
3.2 機電一體化技術在水電站廠設備中的應用
隨著光電式互感器、智能化開關等機電一體化設備的出現,水電廠的自動化技術逐漸進入到數字化階段。
(1)水電廠設備機電一體化結構分析。
水電廠設備機電一體化結構主要分3層。其中過程層,隨著信息技術發展,采用了新一代光電電壓互感器、光電電流互感器,能夠直接采集數字量,提高了抗干擾和抗飽和性能,開關裝置也實現了緊湊化和小型化。
(2)水電廠自動化的發展趨勢。
目前,水電廠機電一體化不斷更新技術,其發展趨勢主要有智能化、人性化及用戶二次開發等。
智能化指系統可根據人為存儲的命令對事件進行推理、判斷及歸納。在一定條件下能代替人工操縱,經過歸納和判斷,自動操作、提示信息,使機組安全地運行。智能化越高,對人員要求越低,對自身及控制設備的狀態能給出準確判斷、統計及報警提示。
3.3 機電一體化技術在電站輔機產品研制中的應用
(1)微機勵磁調節器:該裝置典型的有UNITROP系列,響應快、精度高、穩定可靠、結構緊湊、抗干擾、運行和維護方便、可靠性高,在市場上應用非常廣泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自動調節器分別適用于≤50 MW等級的無刷勵磁汽輪發電機、≤600 MW和≥135 MW等級的汽輪發電機組的自動勵磁電壓調節器。(2)勵磁繞組絕緣電阻監測裝置:該裝置典型的有GFDS-9001E型,采用80C196單片機技術。用來測量勵磁繞組與地之間的絕緣電阻,一般采用在線檢測的方式,監測發電機與勵磁機勵磁繞組之間絕緣情況。(3)發電機氣體純度監測裝置:該裝置典型的有GHS-1型,由純度風機、純度儀和變送器等部件構成。優點為:性能穩、無污染、不漂移、維護便捷,獨有的微處理器結構容易使壓力、環境和溫度相互補償,精度高。(4)勵磁電流電壓測算儀:該裝置典型的有GES-9001型,用于測量勵磁電流和電壓,并可顯示發電機的電流、電壓、功率因數、頻率、有功和無功功率以及轉子氫溫、繞組溫度等。適用范圍較廣,可供3~600 MW的發電機組使用,性能好,質量可靠。
4 結語
機電一體化技術伴隨著當前科技的進步快速發展,所發揮的作用日益明顯,但是其在電力行業的應用遠不能滿足當前的需求,還需要進一步地研究并應用。
參考文獻
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