电力电子行业市场范文

时间:2023-06-12 16:39:55

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电力电子行业市场

篇1

不过,美的日电集团总裁黄晓明在面对一些专业厨电企业纷纷借力资本市场发展扩张时,向媒体明确表示,“美的不缺钱,有实力与这些专业型企业展开较量。”而方太总裁茅忠群早在确立高端品牌经营目标后,便提出“不上市、不打价格战、不并购”的目标。

作为小家电领域最大的一块蛋糕,近年来我国厨卫电器市场一直呈现“稳中有增”的发展趋势,基本形成了以“方太、老板、帅康”为首的浙江派,以“万和、万家乐、华帝、美的”为首的广东派两大阵营,最终令企业间的市场竞争呈现多元化的发展趋势,不仅推动了整个市场的稳步增长,也为企业赢得了丰厚的利润和生存空间。

借力资本市场

目前,除了方太、美的外,国内主要的厨电企业已纷纷踏上资本市场的大船,寻求企业未来在市场竞争中可持续发展的动力和后盾。这也预示着,资本市场对于厨电市场未来几年发展空间和前景的看好。

据悉,此前,老板电器上市募集约9.6亿元资金,主要投向年新增15万台吸油烟机技改项目、年产100万台厨房电器生产建设项目、研发中心建设项目。此次,万和电气计划募集约8.45亿元的资金,分别用于节能环保燃气热水及供暖产品生产线扩建和营销网络建设,健康厨房电器产品扩产项目、新能源集成热水产品生产基地建设项目、核心零部件规模化自制建设项目、科技与研发中心扩建项目、信息管理系统升级建设项目等6个方面。

业内人士指出,广东企业强于灶具和热水器,而浙江企业则强于油烟机。从上述两家企业募集资金用途来看,除了继续巩固各自主营业务产品的竞争力外,均将未来发展目标向整体厨房电器转型。包括消毒柜、电磁炉、电水壶、电饭煲等产品的扩张上。

不过,相对于浙江的厨电企业,广东厨电企业的扩张步伐较大一些。此前,沿着热水器的产业路径,从电和燃气产品快速向空气能、太阳能等新能源扩张,又沿着灶具领域从燃气向沼气等产品扩张。同时,浙江企业多定位于高端市场,以利润丰厚为利器,而广东企业则以规模制胜,追求市场销售网络的全局化。

对此,中国家电营销委员会副理事长洪仕斌认为,这些厨电企业在国内市场的品牌知名度已经很高,上市的目的还是希望借助资本市场获得更大的资金支持,从而在一些主营业务和关联产业上获得更大的发展。特别是浙江企业,其高端品牌需要大额的广告费来支撑。

助威产业升级

上市,还是不上市,对于众多厨电企业而言,却是“好坏自知”。近年来,随着一批大家电企业纷纷借助资本市场,为企业的产能扩张、技术创新项目、市场营销布局提供了大量的资金支持,从而推动了大家电企业的多元化扩张。

今年以来,格力电器、深康佳A、四川长虹、美菱股份、志高控股、TCL等上市公司,均通过定向增发或非公开发行等手段,为企业挺进上游关键零部件、建立全国性的生产基地,或向工业商业地产领域的发展,提供了大量的资金。

目前,刚刚登陆资本市场的老板电器,和即将登陆资本市场的万和电气,其募集资金则是用于新增产能和基地以及向新产品领域的扩张。未来,则不排除上述企业会向厨电的上游或其它领域进行扩张,而资本市场肯定会成为这其中最关键的一环。

虽然对于不少厨电企业而言,并不缺钱,相反还有足够的资金来推动企业在上游一些核心技术的研发以及下游的市场营销网络和品牌宣传的投入。近年来,受国内厨房一体化设计的趋势推动,油烟机经历了深罩式向侧吸式的发展,而灶具则从桌式向嵌入式发展,这些新兴市场需求的增长,推动了企业必须要加快产业升级和转型。

市场利润颇丰

目前,厨卫家电主要包括热水器、燃气灶、油烟机、消毒柜等产品。据统计公司中怡康对全国主要城市市场的监测数据显示:截至今年10月,国内热水器(含电与燃气)的零售额已突破77.8亿元,而燃气灶的零售额为26.1亿元、烟机的零售额则为42.2亿元。同时,烟机、灶具市场的品牌集中度较高,前十强企业分别占据了70%、65%左右的市场份额。

上述业内人士还指出,由于厨电行业的品牌集中度高,一二线品牌之间的差距较为明显,特别是不同的企业发展目标和经营策略差异化相当明显,所以整个市场的价格并不激烈,企业的重点都放到了产品创新和市场建设上,整体的盈利水平较高。

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关键词:电力电子技术;新材料;新能源;应用

Power electronics technologies in the new energy and

new materials industry application

DENG Yong-hua

(Sichuan Yingjie electric Limited by Share Ltd, Sichuan Chengdu 618000)

Abstract: The application of power electronics to power generation, transmission, distribution, electric and other aspects, especially in the new materials, new energy industry has huge market capacity, and is in the fast growth stage.

Keywords: power electronic technology;new materials; new energy;application

电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术,基本功能包括:整流(交流变成直流)、逆变(直流变成交流)、斩波(直流变成直流)、变频(改变供电频率)、开关和智能控制等。它使电网的工频电能最终转换成不同性质、不同用途的电能,以适应千变万化的用电装置的不同需要。

电力电子技术自上个世纪中期诞生以来得到了迅速的发展,在国民经济中已经具有十分重要的地位,目前约75%以上的电能须经电力电子处理以后才能投入使用,面临的环境和能源问题也需要高效的发电、电力变换和控制技术来解决,因此电力电子技术作为一项基础技术越来越重要。电力电子技术行业主要涉及三个领域:电力电子元器件、电力电子装置、电力电子技术的应用。

电力电子元器件的发展先后经历了从二极管到MOSFET和IGBT的一系列发展历程,现阶段大功率元器件还主要依赖进口。

电力电子装置种类繁多、行业应用范围极广。电力电子装置主要包括三大类产品:变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。

电力电子技术的应用涉及发电、输电、配电、用电等各个环节,特别在新材料、新能源行业市场容量巨大,且都处于快速成长的初期。

四川英杰电气股份有限公司一直致力于电子电源类产品研发、生产、销售与服务,主要涉及电力电子装置及应用领域,是英杰人长期关注和发展的方向。

1 电力电子器件的发展

一代器件造就一代电力电子装置与应用,新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展,让我们来简要回顾一下常用的几类电力电子器件:

(1)功率二极管

大功率的工业用电由工频(50 Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解、牵引和直流传动等领域。功率二极管是上世纪六十年代开始发展起来的;今天,在现代电力电子装置中仍然扮演着重要的角色,除了大功率工频整流的基本功能之外,功率二极管还日益肩负着高频整流、续流、隔离、箝位、吸收等越来越多的功能。

(2)晶闸管

在大功率和特大功率的工业应用中,晶闸管以其耐压高、电流大、通态压降小、通态功耗低等优势被广泛应用,是这一领域的主力器件,英杰电气在高压大功率晶闸管的应用方面有十几年的应用案例与经验积累。

(3)绝缘栅双极晶体管(IGBT)与功率场效应管(MOSFET)

上世纪八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础,将集成电路的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘栅双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。

英杰电气紧随时代潮流,一直致力于IGBT和MOSFET的工业应用,依靠该类器件开发出一大批绿色高效的电力电子装置。

2 电力电子技术的应用效果

(1)节能效果明显

电力电子技术天生具有节能的效果,现阶段我国的能源总产量中,煤炭占67%、石油占22.7%、其余大多来自水电等发电方式。将电力电子技术应用在新能源系统中,发展风能、光伏等清洁能源,节能效果非常明显,能有效改变我国以煤炭为主的能源结构。

(2)绿色可靠

采用全新电力电子装置,如有源电力滤波器(APF)或PWM整流器,可以实现接近1的功率因数和接近0的谐波含量,实现对电网的零污染。

若采用电力电子器件开发无触点开关等,不但可大大降低用电设备的起停冲击能耗,还可延长设备的使用寿命,充分体现了电力电子装置的可靠性。

(3)精确控制与自动化

早期的控制电路使用分立元器件,属于模拟控制电路,系统的参数由各分立元件的参数决定,存在元器件数量多、控制精度低、动态响应慢、系统的调试复杂、灵活性差、参数整定不方便、温度漂移严重、容易老化、参数的稳定性差等缺点,导致电源系统在环境条件稳定的实验室工作尚可,难以在复杂工况条件下可靠运行。

新型电力电子系统采用数字控制技术,以实现快速、高精度、灵活、多功能、智能化的控制和人机界面和通讯等功能,四川英杰电气股份有限公司一直致力于全数字化产品的研发与应用。

数字化具有以下特点:

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今日投资个股安全诊断星级:

事件

3月11日,公司2009年度报告,报告期内,公司实现收入9.22亿元,同比增长58.28%,归属于上市公司股东的净利润为1.85亿元,同比增长42.20%,每股收益为0.87元,符合预期。利润分配及资本公积金转增股本预案是每10股送5股。

评论:

在手订单充足

公司及控股子公司凭借变频业务、余热余压节能发电系统业务及无功补偿产品在电网领域销售的快速增长,签订订单15亿元,同比增长61.21%。转入2010年度执行合同11亿元。在手订单已经可以保证公司2010年的收入增长在20%以上,如果考虑当年再有新签订单的完成,我们认为公司能够保持2010年收入增长50%以上。

2010年新签订单的增长主要来自于控股子公司北京信力筑正公司的余热余压节能发电业务,签订订单5.3亿元。由于国家进一步提高对钢铁、石化等行业节能减排要求的政策的推动,为该公司产品提供了新的市场机遇,产品市场增长空间相当大。

本部订单略有增长,但产品结构的变化体现出公司新业务的拓展顺利。变频类产品受国家节能政策推动订单增长迅速,其中HVC同比增长132.96%,MABZ同比增长22.33%,VFS同比增长157.67%。另外公司开始进入电网无功补偿的另一新领域一串补业务(Fsc),未来新业务领域的拓展将保证公司成长性持续。订单结构分行业更加优化,电网领域的增长让我们看到未来业绩成长点。电网领域销售逐渐开始放量,

2009年公司SV C和FS C在电网签订的订单同比增长348.84%,并有望在今年继续保持快速增长,SVC在冶金、煤炭等传统行业订单预计2010年将恢复增长。

电网领域市场前景广阔

产品销售数量取决于市场的需求,受益于节能减排政策.公司产品收入也高速稳定提升。2009年收入增长主要来自于高压变频调速装置HVc和余热余压节能发电系统的贡献,虽然传统业务SV C增速放缓.但新业务的增长依然带来有利的增长支撑。我们认为,公司SVC增速放缓的原因一方面因为基数已经较高,另一方面跟金融危机带来的冶金行业订单减少有关,未来随着经济的好转,加上公司拓展SVC在电网领域的应用,该项业务依然会持续增长。

公司订制性高技术含量的产品特征是产品毛利率持续高位的保证。公司在成本控制方面不断加强,投资公司原材料占比较高的上游产品如热管、电抗器以降低生产成本等方式来稳定产品的利润水平。而且随着产品性能的提升,公司销售议价能力也会提升。短期产品结构带来的毛利率变化影响不大。

高压变频调速装置HVC毛利率下滑属于市场竞争的正常迹象。这个行业的竞争相当激烈,公司属于新进入者,拓展期毛利率下滑是必然。不过公司变频类产品立足高端,并实现了功率单元标准化,成本显著降低,市场竞争力大幅提升,毛利水平处于47%的行业高水平,我们看好公司HV C产品收入、订单继续保持快速增长。

静止无功发生器SVG毛利率上升明显,已经达到46%。我们认为规模化效应的产生以及结构变化是该产品毛利率上升的原因。我们了解行业竞争加剧,未来可能导致价格战明显,公司必须通过差异化竞争来保证毛利率水平。

现金流状况依然值得关注

受宏观经济不利影响,公司下游客户销售回款期延长。另外公司部分订单采用的节能还款方式,可能对现金流造成一定的压力。根据公司公告,90%的货款回款期在6-12个月、还有10%的质保金要一年后才能收回。而随着公司订单增多,采购原材料垫付的资金也会增多。因此我们发现公司2009年的现金流状况明显弱化。不过我们判断公司回款情况较好,主要原因在于客户质量较高,公司产品日渐得到市场认可。而且公司部分应收帐款投保中国出口信用保险公司,通过融信达业务可将应收帐款收回,保证了应收帐款的可回收性。

高端新产品进展顺利

公司一直依靠优越的研发实力,不断推出高端新品保证竞争优势。2009年,解决神华集团锦界电厂次同步谐振的4套SV C顺利投运・顺利投运的南网超高压局500kv梧州变电站35kv/210mvar光触发SVC项目t承接了国家能源局重大装备国产化项目10KV特大功率变频项目,顺利参与中石油西气东输管线24MVA变频器研制的项目,同时参与中海油LNG 56MVA特大功率变频器项目的研制;风电变流器研发目前已通过金风科技1.5MW风电变流器试验平台检测,即将进入挂网调试阶段,机车变频主传动系统进入样机试制阶段,国家科技支撑计划课题――“中高压、百MVA级链式及多电平变流器与静止补偿器研制”即将在南方电网实施。同时,公司围绕节能大功率电力电子制造行业不断开发新产品,光伏逆变器,故障限流器,特大电流固态开关、有源滤波装置、地铁储能系统等正在研发的产品将为公司带来新的增长潜力。

投资建议

智能电网的建设将给公司带来更多的行业机会。电力电子装置在智能电网中具备光明应用前景,荣信股份作为电力电子行业的龙头,在技术方面、市场方面的优势毋庸置疑,随着电网领域对电力电子产品的需求大幅提升,公司将会迎来更广阔的市场空间。我们已经看到公司的储备产品中一系列的智能电网相关设备的研制,较早的技术储备将能够更好的把握市场机遇。

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【关键词】电力电子技术;发展;应用

一、电力电子技术概述

电力电子技术是一门具有很强应用性的新兴学科,电力技术、电子技术和控制技术是其基本组成。通常来讲,电力技术涉及的主要是发电、输配电及电力应用,电子技术涉及的主要是各种电路组成的电子系统、设备及电子器件,电力电子技术器件是电力电子技术的基础,而电气电力技术的应用就是对电力电子器件的电能控制与转换。迈入新世纪,作为一种高新技术,电力电子技术对人们生活的影响越来越深刻。当前,电力电子技术主要包括:变频控制器、交流高压净化电源、开关稳压电源、逆变电源等。且随着电力电子技术的迅速发展,其已经被广泛应用于现代通讯、生物工程、计算机、工业控制、国防安全等多个领域。

二、电力电子技术的发展

近年来,我国的电子电子技术取得了迅速的发展,完成了由当初半控、低频、小功率器件向全控、高频、超大功率的转变。当前,晶闸管仍是我国主要生产的电力电子器件,其中低档产品已经趋于成熟,且出口数量相当可观。电力电子技术是通过对电子器件的应用来实现多种的电能控制和变换的,通过电力电子技术来制造电力电子装置,可用弱电来控制强电,具有降耗、节能、省材、用电质量提高等优点。可以说,正式因为电力电子技术诸多优势的存在,才使其成为传统产业改造和新兴产业的基础。但反观国际,相比于发达国家,我国在电力电子器件质量和品种上的差距仍非常大,尚缺乏生产新一代电力电子器件的能力。这一现实情况下,为同我国国民经济发展的基本需要相适应,就必须在新型电力电子器件的开发生产方面下功夫,并将其尽快地推至市场。

在未来的一段时期内,对于四大类电力电子器件的研发应当成为电力电子行业的工作重心,它们是当今技术水平的代表,且有着良好的市场前景。在实际的器件研发当中,注重对关键技术的突破,来推进技术的不断创新:首先,加速对高档大功率晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、快速晶闸管、高频晶闸管等高新技术产品的开发。在高压扩散技术、全压接技术、高压器件设计、表面造型保护等关键技术上有所突破;其次,加快对ICCT产品的开发。着眼于CCT的设计、硬门极触发设计、封装技术、均匀扩散技术、精密光刻挖槽技术、保护技术、造型技术、制造技术及透明发射极制造技术等急需解决的方面;再次,加大对工艺装备复杂、技术难度大的IGBT产品的开发,将大功率电力电子技术同大规模集成电路制造技术有机结合在一起。且高压器件设计技术、IGBT芯片的封装测试技术和高压场环技术是当下需要着手解决的;最后,加快对大功率速软二极管的开发,将自建电场杂志浓度扩散技术、杂质分布控制技术及电场基区厚度截止等难题尽快解决。

三、电力电子技术的应用分析

(一)工业领域中的应用

工业领域中,交直流电动机的应用十分普遍,如大型鼓风机、数控机床伺服电机等。当前,在大量冶金工业中,电力电子技术也被广泛应用于直流电弧炉电源、淬火电源、中高频感应加热电源中。同时,在水电厂的蓄能机组中,应用现代电力电子技术科对大型机组工作状态、调速作出改变。此外,工业领域的有很多高温场合,而在高温环境下,电力电子装置的应用有着十分严格的散热要求。然而随着电力电子器件频率不断提高、容量不断增加,器件发热问题就凸显出来,尤其是在一些高温应用场合,如散热措施不适当,就很有可能造成器件温度超过所允许的最高温。结合高工作温度、大容量的应用场合,提出了液态冷却,其相比于气体冷却和油冷,可提高两个数量级的导热系数,其散热效率比较如表1所示。

通过实践表明,该水冷装置的故障率很低,且具有体积小、冷却效率高、无污染等显著优势。可以说,该装置在工业领域的应用推广,为电力电子技术的应用提供了基础保障,从而使器件潜力得到充分发挥。

(二)交通运输中的应用

电力电子技术在电气化铁道中有着广泛应用,整流装置被应用于直流机车中,交流机中应用变频装置。同时,铁道车辆中,直流斩波器的应用也十分广泛,在磁悬浮列车的未来发展中,电力电子技术扮演者重要角色。除电机的牵引转动外,各种车辆辅助电源同电力电子技术也密不可分,电动汽车电机的驱动与交换就是凭借电力电子装置来实现的,且在蓄电池充电过程,也需要电力电子装置的参与来完成。船舶、飞机均需要很多电源,且有着不同要求,故它们同电力电子技术难以分割。而如果将电梯也视作交通运输的话,且也需要电力电子技术的参与,以往,直流调速系统在电梯中普遍应用,而近年来,电梯中应用方式也主要集中在交流变频调速。

(三)电力系统中的应用

在电力系统中,电力电子技术有着非常广泛的应用,相关数据表明,在用户电能的最终使用中,发达国家的电力电子变流装置至少对60%以上的电能作出过至少一次的处理。而电力系统的现代化发展中,电力电子技术同样是作为关键技术而存在的,扮演者直观重要的角色,不夸张的来讲,如脱离了电力电子技术,现代化的电力系统将难以想象。在大容量、长距离的输电中,直流输电有着很大优势,晶阀管变流装置在送电端整流阀与受电端逆变阀中均有应用。近年来,逐渐发展起来的FACTS(柔流输电)也是在电力电子装置的参与下才得以实现的。FACTS是现代控制技术与电力电子技术的有机结合,可对电力系统的电压、相位角、参数、功率潮流作连续性调控,从而使得输电损耗大幅降低,促进系统稳定水平和输电能力的有效提高。近年来,ASCTS开始在美国、日本、巴西、瑞典等国的重要超高压输电工程中实现应用,其典型运用如表2所示。

(四)家用电器中的应用

家用电器中照明的地位十分突出,因电力电子照明电源发光效率高、体积小,有大量能源节约,故被称之为“节能灯”且正在对传统的日光灯、白炽灯进行取代。家用电器中,电力电子技术应用的典型例子是变频空调器,且电视机、家用计算机、音响设备等电子设备的电源部分也均需要电力电子技术的支持。可以说,电力电子技术在家用电器中的广泛应用,使其日益贴近我们的生活。

四、结语

新时期,电力电子作为节能、节材、智能化、自动化、机电一体化的基础,正在朝着产品性能绿色化、硬件结构模块化、应用技术高频化的方向发展。且我们有理由相信,在不远的将来,电力电子技术必将取得更好地发展和应用,促使电源技术更加实用、经济、成熟,从而实现高品质、高效率的用电。

参考文献

[1]张毅.浅谈现代电力电子技术[J].大科技,2011(6).

[2]冯茂娥.电力电子技术在我国的发展现状及对策[J].商业科技,2008(9).

[3]梁斌.关于现代电力电子技术应用的探讨[J].应用科技,2012(1).

[4]赵争鸣.电力电子技术应用系统的一些新发展[J].综述,2010(5).

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关键词:电力电气;自动化技术;系统;元件

中图分类号: TV文献标识码:A

一、我国电力电气化的意义

我国加入世贸组织以后,社会经济得到了快速的发展,我国在世界经济舞台上扮演着重要的“角色”,市场经济是极度开放和充满竞争力的市场,市场经济的核心就是市场,一个企业的生产就是为了市场的需求,只有在市场中占有一席之地,企业才得以继续向前发展,因此,不断的提高电力企业的电力电气自动化的程度,满足市场对产品的需求,提高企业的在市场激烈的竞争中能够脱颖而出,占有更多的市场份额。于此同时企业实现电力电气的自动化,可以保证产品的高质量,降低设备出现故障的次数和产品次品的出现。提高生产的安全性,减少

工作人员的劳动量;企业增强生产电力电气和管理过程中的自动化,可以有效的提高工作的可靠性,提高了运行的高效性和经济型,在保证产品质量,提高劳动生产率,改善生产劳动的环境和劳动者的工作模式有重要的促进作用。

二、电气自动化技术在电力系统应用方向

2.1实时仿真系统的应用

在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的静态和动态稳态实验同步进行防真,科研人员可以借助仿真系统开展新装置的测试,多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为输电控制系统和研究智能保护的控制策略提供了十分优越的的实验条件和科研平台。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进使用,便于对电力系统负荷动态特性监测、控制策略优化、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究。

2.2 人工智能的应用

电力系统及其运行分析、元件的故障诊断、规划设计等方面将专家系统、模糊逻辑以及进化理论应用到实际研究,并且结合实际生产在电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,结合发展需要开发实用软件以提高电力系统控制与运行的智能化水平。

2.3 自动化技术在电力系统配电网的应用

该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,配网实际与高级应用软件相结合得出输电网的理论算法并应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测,最后采用配网递归虚拟流算法。自动化技术在电力系统配电网应用中取得了重大技术突破,主要表现在高级应用软件、信息配网一体化、中低压网络数字、配网模型方面,最终,载波正在配电网上应用的衰耗、路由等技术难题得到了解决。

三、电力系统电气自动化技术

3.1调度技术

在电网的调度中心,设有电网实现调度电气自动化的相关设备和系统,主要包括:网络计算机操作系统、中心工作服务站、显示器、服务器以及受电力专用局域网调控的下属发电厂、变电站所、调控中心等部门和设备。电网实现调度电气自动化主要就是可以实现在电力的传输以及生产过程中,对于相关的数据采集和传输、监控等起到自动调控、整个系统估计、安发电负荷的控制、全运行的相关分析及市场对电力需求的情况等问题。在县域一级,电网的自动调控水平以及规模相对于上一级而已要小一些,大部选择普通的或者商用的计算机及相关网络设备,而且在服务器等设备和系统的选择和使用上。地区的电网自动调控主要是针对各级的进行安全性、实时性的监控,变电站所、进行配电的网络设备,而无法对发电厂实现调控。到地区的电网自动调控系统,则主要是面向大中型城市的电网运营,它在调控的范围和功能上要大于县域一级,而同时小于省级。

3.2电网的提升技术

电力电气自动化技术的提升技术积极采用微处理器等诸多方式,具有智能化的特点,以及光电技术的设计等方式,针对检测信号的回路和操作驱动的回路,促进传统电力系统电气自动化模式被可比编辑的计算机程序所代替,来分析和淘汰电力系统电气自动化过程中的二次回路问题,达到进一步提升电力系统电气自动化技术提升的目的,最终促使常规机电领域的继电器和控制回路整体构造的简化和流畅。电力系统电气自动化技术的提升技术是通常采取的技术分析因素,积极采取科技领域的电子技术、信息技术、通信技术等,重点围绕将实现电气自动化,努力实现电力电气自动化技术与配电网络工作的融合,努力将各类电力电气自动化技术与电力设备有机联系起来。电力电气自动化技术的提升技术具有网络化的特点,例如,在电力系统设计中的二次设备,重点包含继电保护、测量控制、同期操作等多种装置,并且通过高速网络通信实现设备和装置之间的有效连接和采用,进而取代了常规装置存在的重复现场接口的现象,努力实现有限优质资源的共享目的。电力电气自动化技术的提升技术具有电气自动化的特点,重点瞄准本地监控之中的自动装置的设计,以及调度联系远动装置的设计,网络化特征是电力系统电气自动化优化的必经阶段。目前,电力系统电气自动化生产领域的运

行已经实现了数据和记录统计的“无纸化”办公,确保在电力系统系统出现故障的第一时间,电力系统的电气自动化应急应变的能力进一步增强,并及时提出故障分析和解决故障的办法,可以第一时间查出故障的原因,进一步显示出电力系统系统集成的较高效益。

3.2电力系统自动化中的 PLC技术

PLC 是继电接触控制技术与计算机技术相互结合的产物,该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统PLC 技术近年来在电力系统自动化中得到广泛应用,该技术的应用有效的解决了传统模式的控制系统内可接线复杂、靠性低、耗能高以及灵活性较差等缺点。

PLC 技术的闭环过程控制对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制称为并过程控制,PLC 通过模拟量I/O 模块对模拟量进行闭环PID 控制,并

且实现模拟量与数字量之间的A/D、D/A 转换。可使用PID 子程序实现、也可以使用专用的PID 模块来实现。PLC 技术的开关量控制开关量技术控制和顺序控制这两种控制方式是火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制的主要方式。用到PLC 进行开关量控制应用于许多行业,如电机控制、机床电气控制、以及汽车装配线、电梯运行控制、啤酒灌装生产线等。PLC 技术的输入和输出信号都是通/ 断的开关信号。开关量的逻辑控制在工业控制中应用最多的控制。受控制的输入、输出节点数均可通过扩展实现,数量不受限制,从十几个到成千上万个点。

四、电力电气元件的技术

随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。它的研究对象已经发展为运动控制系统。

4.1全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管

晶闸管的出现标志着运动控制的新纪元。晶闸管是我国第一代电子电力器件,到目前为止,在我国依然被广泛的应用,尤其是在直流和交流传动控制系统中使用。随着科技的发展,全控式器件GTP、GTO 等新一代的电子电力开关的逐渐的兴起,虽然他们都是最新的,但是各自有自己的使用领域。

1GTO:是一种用门极可关断的高压器件,它的最主要的特点就是关断增益较低,一般为4.5,但是它的实现需要一个十分巨大的关断驱动电路,并且它的通态压降要比普通的晶闸管高很多,一般约为2v-4.5v。无论是开通的di/dt还是关断的dv/dt,都对GTO 的推广工作运用的工作带来限制作用。

2GTP 的各项器件的参数对它本身的二次击穿现象和安全工作区的影响较大,而GTP 电路的复杂程度较大,在平时的使用过程中较难掌握,这主要是因为这类全控器件热容量比较小,过流能力很低,从而设计和使用人员把主要的精力都放在了对电路和驱动电路的保护上,所以对电路的压力不断的扩大。

4.2变换器电路从低频向高频方向发展

电力电子器件的更新使得由它组成的变换器电路也相应的更新换代。电力电子器件的第二代,很多的是采用PWM变换器。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。

由于PWM逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。1986 年美国威斯康星大学Divan教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。

4.3完善交流调速控制理论

在目前我国是使用的交流调速控制理论是采用矢量控制的基本思想,这种思想的形成是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来,并且采用分贝控制的形式。这样的解耦的形式主要是把异步电动机的物理模型等效变换成类似于直流变换来完成的,在这个过程中,需要的对转子磁链的方向进行检测。这主要是因为:在矢量旋转变化的过程中,它的复杂性、综合性比较高,而转子的回路之间的参数受到转子磁链的影响比较大,所以在实际的应用中很难达到需求的分析结果,所以及时的检测工作是必须的。而对于对直接转矩的控制,使用的是空间矢量的分析方法。

五、结语

伴随着电力电子技术和微电子信息技术的飞速发展, 传统的电力传动(电子拖动)控制概念已不可能充分描述出现代生产自动化系统当中所承担流水线工作的全部控制设备。并且电力拖动的控制业已走出了工厂,在农场、交通、办公室和家用电器等多个领域都获得了较为广泛的运用。它主要的研究对象已经发展成为运动控制系统。

参考文献

[1]谭海彬.电力系统自动化控制技术的研究[J].科技促进发展(应用版)

篇6

【关键词】电子技术;元器件;开关电源

电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和 Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有信号的发生、放大、滤波、转换。

一、电子技术发展阶段

电子技术研究的是电子器件及其电子器件构成的电路的应用。半导体器件是构成各种分立、集成电子电路最基本的元器件。随着电子技术的飞速发展,各种新型半导体器件层出不穷。现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1、整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

2、逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

3、变频器时代

进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

二、电子技术发展趋势

在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。

1、高频化

理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造, 成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。

2、模块化

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。

3、数字化

在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。

4、绿色化

电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。

现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下,由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性,使器件性能对开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,从而可大大的提高工作频率,提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源。

总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。

参考文献:

[1]李中发.电子技术[M].北京:中国水利水电出版社,2005:12-19.

篇7

电气工程及其自动化专业:

培养的毕业生就业面宽、适应性强;该专业的毕业生主要面向电力行业就业,可从事电力设计、建设、调试、生产、运行、市场运营、科技开发和技术培训等工作;也可从事其他行业中的电气技术工作;主要就业单位有电力公司、电力设计院、电力规划院、电力建设部门、电力生产单位、电气工程研究开发公司和研究院以及具有电气相关专业的院校;自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、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。

(来源:文章屋网 )

篇8

5月11日-5月14日

会议名称:2010第22届莫斯科国际通信展

会议地点:莫斯科展览中心

莫斯科国际通信展是俄罗斯和独联体地区最大的专业通信与信息技术展览会。是世界领先的通信和电脑网络制造商以及服务商的展示平台。展会每年一届。共举办21届。此次展会得到俄罗斯信息部支持,总统梅德韦杰夫参观展会并致辞。展会主题和亮点:广播电视、IT视点、航空定位系统等。

此次共有来自世界上22个国家和地区的445家制造商和服务商参展,其中俄罗斯本地展商294家,国外展商151家。展出净面积24253平方米(俄罗斯本地企业展出面积为9383平米,国外企业展出面积为4187平米)。德国、中国、美国、韩国、印度等均以国家展团出现,中国展团50家企业630平米,是国家展团中规模最大的。本届展会登记观众27000人次,其中96%的观众是行业内的直接买家。世界著名的公司微软、北电、安德鲁、诺基亚等参展,我国著名公司瑞斯康达、东方信联、江苏俊知、南京普天、北京华环等每年都参加该展。贸易效果好。此次中国展团是最大国家展团。组织了70家企业参展。有80%企业继续参加2010年该展。

会议组委会

广州中展伟业展览策划有限公司

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联系人:刘小姐

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5月20日―5月23日

会议名称:第十三届“渝洽会”―信息及通讯专题展

会议地点:重庆市国际会展中心

由国家商务部和重庆市人民政府共同主办的中国(重庆)国际投资暨全球采购会(简称“渝洽会”)已连续成功举办十二届,仅上届“渝洽会”,就有来自40余个国家和地区的380家跨国公司、890多家国内大型骨干企业,6000余家中小企业参展参会,进场观众高达30万人次。签约投资项目349个,总投资达1500亿元人民币,境内外采购商提供了高达76亿美元的采购订单,通过事前配对和现场洽谈,达成采购合作意向853对,意向金额4.省略 省略

E-mail:zhangwen99999@163.省略

QQ: 985933484

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地址:北京市朝阳区朝阳北路225号京龙大厦1112室 100026

5月25日―5月27日

会议名称: 2010年第16届中亚国际电信通讯电脑及信息技术专业展 KITEL 2010

会议地点:哈萨克斯坦 阿拉木图 阿塔肯特国际展览中心

每年与KITEL同时召开的有大型活动计划包括研讨会,会及圆桌会及抽奖活动,为与会者交流专业信息提供更多的机会。在展会期间的产品会对公司在目标客户面前展示形象,品牌是一个非常好的机会。作为与会代表,这也是一次获得额外信息和经验的好机会。91%的公司认为参观观众素质很高,57%的公司记录KITEL展会期间销售额有所上升。

哈萨克斯坦位于欧亚大陆的中心地带。其与中国,俄罗斯和里海的发展地区市场有很好的输出。在中亚和与其接壤的国家,俄罗斯和高加索地区拥有总人口28300万人口,国家总产值11亿。2006-2013年哈国家计划包括如电子政务,卫星发射,发展区经济中心。政治经济稳定― 哈萨克斯坦具备了三方面主要因素包括引进外商投资,政治稳定,经济稳步发展,形成快速发展的经济体系。哈萨克斯坦拥有一条欧亚国际信息高速通道,超长的信息高速光缆贯穿基本工业区和居民区之间。

目前前独联体国家电讯市场呈高速发展态势。2006年市场总额增长了30%,突破了通讯的低端服务。根据RBC公布的统计结果,前独联本国家中最具吸引力的电信市场就是哈萨克斯坦。

会议组委会

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6月7日―6月10日

会议名称:2010年俄罗斯莫斯科国际电力电子展览会

会议地点:俄罗斯莫斯科国际展览中心

莫斯科国际电力电子展览会是由俄罗斯国际展览中心 (EXPOCENTR) 主办的东欧最大的专业电力电子展览会之一。每年一届,已有36年历史。上届展览会(ELEKTRO-2008)共有来自来自中国、英国、德国、意大利 、法国、土尔其、西班牙、波兰、韩国、捷克、哈萨克斯坦、乌克兰、白俄罗斯、台湾、印度、瑞士、摩尔多瓦、斯洛文尼亚、斯洛伐克、芬兰、澳大利亚、保加利亚、立陶宛、阿塞拜疆、罗马尼亚、克罗地亚、英国等29个国家和地区约675家公司参展,总展出面积约28,347平方米。德国企业在汉诺威公司的带领下组成第一大国际展团,意大利展团紧随其后,中国企业以第三大国际展团形象充分展示了中国制造的魅力。土尔其展团首次露面,2010土尔其将扩充参展面积。俄罗斯正全面进行基础设施建设,其幅源辽阔,水、电、气建设的市场需求较大,对东欧有很大的幅射力,是我国企业重点开拓的市场。我国电力电子产品极具性价比优势,在俄市场很有竞争力,参加该展是我国电力电子出口企业开拓此市场的最快捷有效的途径。虽然世界经济遭到经济危机重创,但是中国展团仍然取得良好的效果。2010年我司将继续组展,欢迎各企业朋友跟随我团开发俄罗斯市场。

经贸环境:

俄政治稳定经济进入高速增长期,外汇储备已例世界第三位,巨额贸易顺差为其基础设施的建设与改造提供了有力的保障。俄罗斯有着良好的市场环境,市场需求旺盛,潜力巨大。近年来,俄罗斯GDP增长速度在7%以上,中俄双边经贸关系连续七年保持快速增长,俄罗斯已成为我国的第贸易伙伴,我为俄第四大贸易伙伴,在我对俄出口中,机电产品激增,我国电力电子产品在俄市场上有着较好潜力与发展前景。

会议组委会

联系人:杨花

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6月8日―6月10日

会议名称:2010天津国际手机产业展览会

会议地点:天津滨海国际会展中心

环渤海地区是中国重要的电子产品制造聚集地之一,拥有大量的电子制造企业,电子产品产量接近全国总产量的三分之一。同时该区域也是我国手机产业的核心区域,汇聚了国内外手机巨头及相关知名配套企业,如诺基亚、三星、摩托罗拉、索尼爱立信、天宇朗通、海信、海尔、LG,手机产量达到中国的半壁江山,研发水平在中国领先。

国际手机产业展览会暨论坛(中国•天津)自2003年举办以来,已成功举办了七届,在业界享有非常高的知名度和认可度,曾被中华人民共和国商务部研究院、中国会展经济研究中心评为中国(行业)最有影响力的品牌展会,是国内手机产业第一大展。同期活动包括:中国手机产业发展高峰论坛、运营商手机定制大会、海外买家采购洽谈会商贸配对会、电子产品采购经理人沙龙等。

会议组委会

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联系人:蔡明

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联系人:anchy(晏芳)

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6月15日―6月17日

会议名称:2010年马来西亚国际电子元器件展

会议地点:槟城国际会展中心

东南亚,因其快速增长的经济,巨大的市场潜力,深入开放的姿态,正日益吸引着外来投资者和跨国公司的目光。可以说,中国企业进军东南亚市场天时、地利、人和都已具备,恰逢其时!该展由国际著名的励展博览集团主办,在马来西亚已成功地举办了十二届。2009年中国、马来西亚、韩国、日本及中国香港、台湾地区均组织了国家和地区展团参展。有21个国家和地区的321家参展商参展,观众达5000人次,其中90%是专业观众。该展在东南亚地区有一定的影响,是企业扩大出口、洽谈经贸合作和拜访客户的良好机会,希望有意开拓和巩固东南亚市场的企业积极参加展出。

展品包括:各种光电半导体器件、功率半导体器件、半导体传感器、晶体谐振器、固态传感器、应用集成电路、各类阻容元件、真空电子器件、光导纤维、封装材料、磁性材料、印制电路板、PCB组件、电子保护装置、各种连接器、接插件、开关、按键、及键盘、无源微波器件、显示器件、电声器件、电源电池、磁盘驱动器、光盘驱动器、激光头、微电机、各种电子装配工模具、电子测量仪器、太阳能光伏产品,各种电子生产材料和生产设备等。

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重庆华夏展览有限公司

展会联系人:陈蜜蜜

电话:(86)-23-67698694-8005

手机:15823380177

传真:023-67698692

邮件:

6月24日―6月26日

会议名称: 2010年第14届华南自动化展

会议地点:深圳会展中心

华南自动化展历经14年精心打造,是中国工业自动化领域最悠久及最具权威性的盛会之一,也是工控设备、变频器、PLC、电机、马达、仪器仪表、传感器、连接器等领域的国际性专业盛会,全面展示国际工业自动化领域最新的产品和服务,为业界提供高效的商务合作及交流平台。

AUTOMATION 2009 上届展会吸引了29个国家和地区的263家展商、400多品牌,来自30多个行业的专业观众及买家达到了17603人次,创下近年新高,珠三角众多知名制造企业纷纷以组团方式到会观摩、采购,展会观众的含金量受到业界广泛好评。

多个关联展会联动,倍增效应和互补作用明显,包括第五届中国(深圳)机器视觉技术工业应用展览会及研讨会;第九届中国国际电池技术交流会/展览会/第二届中国国际太阳能光伏产业展览会;WATER’ 2010 第12届华南水展等。是助您拓展市场展现品牌价值保持强大竞争力的绝佳专业平台,500余中外顶尖品牌云集――展现先进的自动化产品、技术和服务,近距离接触20000多名中外买家及观众――来自机械、汽车、电子、电器、机床、石化、冶金、水工业、电力、交通、环保、纺织、印染等行业。

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广东会展推广有限公司

地址:中国广州市远景路168-170号时代新都汇B座812室(510403)

电话:86-20-61198879、61198892

传真:86-20-61198841

QQ:1217698819

篇9

【关键词】电气;自动化;技术;电力;工程;探讨

前言

在我国,电气自动化的专业最早开设是在上个世纪五十年代,最开始的名称叫做工业企业电气自动化,而后经过多次专业性调整,从而更为电气自动化。然而就我国目前电力工程中电气自动化技术应用的实际情况而言,其中还存在着一些问题,因此为了进一步提高电力工程中电气自动化技术的水平,加大对电气自动化技术分析研究力度不仅意义重大,而且迫在眉睫。电能是人类在现代的生活生产中一种必不可少的能源,并且随着科学技术的发展,人们电能的需求量也越来越大。因此,做好供电系统中的每一个环节都至关重要。随着社会的发展,人们的生活生产水平不断提高,而且人们对电能的依赖程度也越来越严重。在现代人们的生活生产过程中,电能的应用几乎是无处不在。而随着科学技术的日新月异,在现代社会的各领域和行业中,各种先进的技术和理论层出不穷,从而为提高社会生产力奠定了坚实的基础,同时也为电力事业发展创造了有利条件。在当前的电力工程中,电气自动化技术是一种应用非常广泛的技术,随着该技术在电力工程中的应用,使得电力工程发展日益加快,也正是因为电气自动化具有专业面宽和适用性广的特点,使得其在当前的电力工程中备受青睐。

1.全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管

在上个世纪五十年代出现了晶闸管,而随着晶闸管的应用,标志了运动控制新纪元的到来。而晶闸管也是第一代电子电力期间,即便是到了二十一世纪,其仍然被管饭的应用在直流以及交流传统控制系统中。而随着科学技术的日新月异,在当前的电力工程中,涌现出了更多更先进的电子电力器件。GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。GTO是一种用门极可关断的高压器件,它的主要缺点是关断增益低,一般为4-5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为Zv-4.5v,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/us,后者约为500V/us,这就需要一个庞大的吸收电路。由于GIR、GTO等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输人阻抗的MOS结构电力半导体器件的一切。功率 MOSFET 是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P-MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P-MOSFET 造成了很大困难。

2.变换器电路从低频向高频方向发展

随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。但是PWM逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。1986年美国威斯康星大学Divan教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。

3.通用变频器开始大量投入实用

一般把系列化、批量化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多采用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器,具有挖土机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器!目前占市场份额最大。第三代为高动态性能矢量控制型。它采用全数字控制,可通过软件实现参数自动设定,实现变结构控制和自适应控制,可选择 U/F频率开环控制、无速度传感器矢量控制和有速度传感器矢量控制,实现了闭环控制的自优化。

4.结语

随着社会的发展,电气自动化技术成为了当前世界最为活跃和最充满生机以及最具有潜力的高新技术,在当前的电力工程中,电气自动化技术是一种应用非常广泛的技术,随着该技术在电力工程中的应用,使得电力工程发展日益加快,也正是因为电气自动化具有专业面宽和适用性广的特点,使得其在当前的电力工程中备受青睐。通过本文对电力工程中电气自动化技术的探析,相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之,电能是人类在现代的生活生产中一种必不可少的能源,并且随着科学技术的发展,人们电能的需求量也越来越大。而为了进一步提高电力工程中电气自动化技术的水平,还必须要加大对电气自动化技术的分析研究力度,从而才能够使电电气自动化技术的水平有所提高,才能够促进社会经济快速稳步的发展。

参考文献

篇10

毕业论文

一、机电一体化技术发展历程及其趋势

自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.

(一)"机电一体化"的发展历程

1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;

2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机;

3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势

1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.

2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。

5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

三、典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、cad/cam系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。

前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。

(一)北京“机电一体化”工作面临的形势

1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度

(1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。

(2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。

(3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。

(4)北京工业系统cad应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,cad应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);cad的覆盖率才达到11%(而全国cad应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。

(5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。

(6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。

2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。

1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。

3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。

另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。

(二)北京“机电一体化”工作的任务

北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。

1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点

(1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶

国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和pid技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。

(2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平

对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。

(3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度

风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。

(4)优先应用cad/cam技术,工业设计水平提高要有新目标

北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统cad的应用率为17%,cad的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。

2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标

(1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。

(2)单项目标:

·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。

·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。

·plc的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的plc生产基地之一。

·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。

·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。

·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量……

总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;plc模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。

五、北京发展“机电一体化”的对策

(一)加强统筹安排,协调发展计划

目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车!

(二)强化行业管理,发挥“协会”作用

目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。

“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……

(三)优化发展环境、增大支持力度

优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。

(四)突出发展重点,兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是:

抓紧开发生产gto、gtr、vdmos等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造;

抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统;