智能化节能技术范文
时间：2023-06-29 17:25:50
导语：如何才能写好一篇智能化节能技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
一、前言
智能建筑是以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统等，将结构、系统、服务、管理等进行优化组合，向人们提供安全、高效、便捷、节能的绿色建筑和生活环境。
当前，节能是我国的国策，任何一个行业都要求讲求节能。其中，建筑节能是节能中的重中之重，建筑能耗在我国整个能耗中占有很大的比例。随着人民生活水平的日益提高，空调的使用范围越来越大，建筑能耗所占比重必然会不断增加，由此带来的国家能源的负担将更加沉重。经济的高速增长给自然环境带来的危害越来越严重，形势日趋严峻。我国是能源短缺大国，但是建筑能耗却是一些发达国家的2—3倍。高能耗不利于建筑的可持续发展，需要我们认真研究节能设计策略，充分挖掘建筑节能的潜能。
建筑节能是一个系统的工程，不仅是建筑围护结构使用保温材料，而且与设备的运行效率和能量的管理模式密切相关。
二、现代智能建筑的内涵以及特点
建筑行业的发展反映了整个人类发展的历史，代表着社会生产力的水平，与社会生产方式以及人们的生活水平息息相关，具有鲜明的时代特点。
20世纪80年代以来，随着电子信息技术的发展，人类社会逐步从工业时代跨入信息化时代。人们开始不断关注建筑物的安全性、舒适性以及便捷性。1984年美国的“城市广场”的建设，标志着世界上第一个智能建筑的诞生。在接下来的20年间，智能建筑得到了飞跃式的发展，实现了建筑业和信息产业的有机融合，给传统的建筑业带来了新的活力。
现代智能建筑指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。修订版的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006）对智能建筑定义为“以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。
三、现代智能化建筑的节能技术应用
1、建造内保温复合节能墙体
复合节能墙体通常由绝热材料、传统的墙体材料或者新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧，则称为内保温复合墙体。内保温复合墙体由墙体结构层、空气层、保温隔热层、保护层以及饰面层组成。根据各地的气候以及地理环境，同时吸取各方面实践的经验，在优化组合的基础上，开发墙体内保温板，具有保温、隔热隔音、防潮抗震等功能，已在工程中应用。
2、使用节能的绿色建筑材料
建筑业和住宅产业是资源消耗大户，目前，我国建筑物97%以上都属于高耗能建筑，建筑总能耗已占社会总能耗的三分之一，是发达国家的2—3倍。要想建设节约型社会，在建筑领域就是要大力加快环保节能建筑材料的推广。目前，很多企业正在积极地引进新型节能建筑材料，运用绿色节能材料的优势，有效地节约能源。
3、改善门窗的性能
智能化建筑能耗散失的最薄弱的部位就是门窗。门窗的能耗占建筑总能耗的比例较大，其中冷风渗透为三分之一，传热损失为百分之三十四。因此在设计的时候就要考虑到这个问题。在保证采光、观景、日照等要求的前提下，尽可能的提高外门窗的气密性，提高外门窗本身的保温性能，减小住宅外门窗洞口的面积，减少冷风渗透。可以采用以下几项措施节能：①提高住宅外门窗的气密性；②改善住宅门窗的保温性能；③控制住宅窗墙比；④减少冷空气渗透；⑤在室内室外之间可以设置中间层，用以阻止室外冷风的直接渗透，减少门窗的热耗损。
4、新能源的利用
首先是太阳能的利用。太阳能作为一种天然的洁净能源，是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看，煤、电、油的供应紧张已经不容忽视。太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。太阳热水器是太阳能热利用比较具有代表性的一种装置，用途较广泛，形式也比较多样化。太阳能空调系统兼顾供热和制冷两个方面的应用，综合办公楼、学校等场所，都是理想的应用对象。
第二是低热利用。相对于太阳能和风能的不稳定性相比，地热能是较为可靠的可再生能源，这让人们相信低热能可以作为作为煤炭、天然气和核能的最佳替代能源。另一方面，地热能确实是比较理想的清洁能源，能源储藏丰富，并且在使用过程中不会产生温室气体，对地球环境不会产生危害，地能在冬季可以作为热泵供暖的热源，夏季可以作为空调的冷源。我国利用地热供暖和供热水的发展比较迅速，在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。
第三是空气能的利用。空气能使利用热泵循环提高其能源品位后用于加热生活热水，由于使用一份电能可吸收3份空气能，从而供应4份热能加热热水系统，因而其是一项极具开发和应用潜力的节能。环保新技术具有很大的实用价值，此外，空气能热泵热水器从根本上消除了电热水器漏电，干烧等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能工作等缺点，具有高效节能、安全环保、全天候运行等优点，符合我国能源、社会、环境可持续发展的战略方针，因此必然成为我国最具竞争力的新一代热水器产品，为广大城乡居民提供安全，便利、廉价的卫生热水，提高他们的生活品质，并造福于民众。
篇2
【关键词】智能化技术；节能建筑；绿色建筑；应用分析
Application of Intelligent Technology in Energy - saving Buildings
Zheng Zhi-feng
（Kunshan Urban Construction Investment Development Group Co.， LtdKunshanJiangsu215300）
【Abstract】With the continuous development and popularization of science and technology， the support for the optimization and adjustment of the construction industry structure has been provided. However， the rapid development of the construction industry has caused some adverse effects on the environment. To achieve sustainable development， energy conservation buildings must be vigorously promoted. The application of intelligent technology in building energy management， the integration of green ideas into the planning and design of buildings， the design of safe， comfortable and efficient energy-saving buildings， construction industry has become the inevitable product of the development of the times， but also China's construction Industry future direction of development.
【Key words】Intelligent technology；Energy efficient building；Green building；Application analysis
建筑行I本身就是一个高能耗的行业，近年来随着建筑行业的飞速发展，整体建筑呈现出越来越明显的复杂化、大型化、综合化和智能化特点，但随之而来的，还有急剧上升的能源消耗问题。在发展与制约存在矛盾时，绿色节能建筑成为了发展的必然趋势，并逐渐被大众所接受。建筑智能化是指将建筑的结构、系统、服务和管理通过优化组合的方式建造舒适、安全、高效的建筑物。智能化技术主在建筑中的应用主要包括控制技术、网络技术和数据库技术等等。
1. 智能化技术应用在节能建筑中的意义和现状
（1）目前能源短缺问题日益严峻，此问题不仅是我国发展中面临的难题，更是成为了世界性的难题。面对这样的情况，政府和相关部门一直提倡绿色节能的理念，为响应相关部门的号召，将节能措施落到实处，相关专家学者提出了在建筑行业中应用智能化技术。智能化技术在建筑行业中的应用，对建筑业的节能有着重要的促进作用，既可以在一定程度上缓解能源短缺问题的加剧，也可以满足时展对建筑的需求，从而促进国家经济的发展，保护生态环境，建设环境友好型社会。在节能建筑中，所采用的基本上都是节能减耗型的采暖器材，这些器材的使用改善了居民的生存环境，减少不必要的支出，还有效的缓解了建筑业的发展与生态环境之间的矛盾，提升了居民的生活质量。
（2）尽管智能化技术在节能建筑中的应用在我国迅速发展，并被普遍认可，但是在实际的使用过程中并没有达到设想的效果，也就是说智能化建筑在实际建设中没有发挥实效。这是因为智能化技术应用在建筑中不只是单一的技术和设备，要求各种技术能够统一协作，但是在协作过程中产生了各种问题，影响了节能建筑智能化的正常运行。
2. 智能化技术在节能建筑中的需求
智能化技术主要包括了电子技术、自动控制技术以及计算机技术，这些技术为智能节能建筑的发展提供了可靠保证，在节能建筑中应用这些技术已经成为主流的发展趋势，因此，在节能建筑的智能化设计中，主要要考虑到以下几个方面：
（1）采用主流技术。
在节能建筑中，要根据管理和监控上的需求，利用一些安全可靠的主流技术，譬如电子技术、物联网技术以及云计算机技术等，将地源热泵系统、太阳能应用系统和智能电网系统统一的进行规划和建设，达到资源共享和信息互通的目的。
（2）保护环境、节约能源。
建筑节能设施要求低成本、高效益，因此要尽可能的开发和利用可再生能源，将太阳能和地热能等应用在智能化技术的设计中，达到低成本、高效益和节能环保的目标[1]。
（3）智能用电。
要充分利用现代通讯技术、传感器技术和自动控制技术等，建设高效、安全的职能用电网，充分利用可再生能源，以智能电网作为平台，对电能进行实时的监控和管理，保障用户节能用电的质量和安全。
3. 智能化技术在地源热泵系统中的应用
地源热泵系统是未来智能化建筑中不可缺少的一部分，其主要是利用浅层地热能实现节能环保的中央空调系统。在对地源热泵系统的设计过程中，可以基于传感器技术和计算机技术，使用光数字传感器将所采集到的数据传给计算机，通过计算机的模拟和计算，对系统的相应功能模块进行控制。通常地源热泵系统是由地下埋管热换器和热泵机冷热分配系统以及用户终端所组成的，地下热换器将埋在地下的封闭管道所采集到的地热能与水源热泵机进行热交换，水源热泵机通过各个环路的耦合，在制冷和制热的循环中达到热交换的目的，冷热分配系统将冷热水输送到用户终端，完成供暖和制冷的任务，另外，用户终端的空气处理系统还能够对空气进行净化，从而在节能环保的同时提升了建筑的舒适度。
4. 智能化技术在太阳能系统中的应用
由于太阳能是一种可再生的清洁型能源，所以被广泛的应用于智能节能建筑中，而且太阳能热水系统也是目前最经济、效率最高的系y。在太阳能热水系统中，主要由太阳能集热器、传热工质、贮热水箱和补给水箱以及连接管路等构成，集热器吸收太阳能的辐射，导致温度升高，将太阳能转化为热能并传递给传热工质，传热工质以自然循环的方式加热贮水箱中的水，控制装置通过温度差判断是否需要进行水补给。除此之外，还要考虑到光照不足的阴雨天和冬季阳光强度不足的情况，设置辅助加热装置。
5. 智能化技术在电网节能中的应用
智能电网实际上是一个能源计算网络，利用微处理器和模拟技术就可以对电网进行完整的监控，保证用户的用电安全。在配置上要能够实现仪表测量、自动配电、中断恢复和高效节能的功能，同时要实现电网的安全可靠，并能够将信息及时反馈。在这种智能化技术的基础上，智能用电网要包括智能微电网、电能管理主站、传输网络通信、电能信息传感器和用电设备等等。在智能用电网中，智能微电网可以通过各种新材料技术和信息技术的应用，将电力资源转变为能够满足用户多元化需求的资源[2]。与此同时，设置智能电网可以对整个系统覆盖范围内的实时情况进行监测和控制，将信息及时的进行反馈，实现电能计量、储存和处理信息以及自动控制和信息交互的功能。
6. 结束语：
通过上述分析可以看出，在节能建筑应用智能化技术的过程中，尽管政府已经大力的提倡和扶持，在实施的过程中仍然与发达国家存在较大的差距，因此，我们应该通过借鉴国内外的先进技术和经验，对智能化节能技术不断的进行完善，弥补我国节能建筑发展中的不足，促进智能化技术在节能建筑中的应用，推动建筑的智能化发展，实现能源的可持续发展，从而推动整个社会的可持续发展。
参考文献
[1]陈远栋.建筑智能化应用中的节能建筑探析[J].建筑工程技术与设计，2015，（12）：2292～2293.
篇3
关键词：焊接机器人 系统组成 点焊 二次开发
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)006-060-02
1 焊接机器人在焊接中的地位与优势
机器人制造是一种新兴的现代制造技术，对高技术产业各领域以及人们的生活产生了重要影响。焊接机器人是应用最广泛的一类工业机器人，在全世界的工业机器人比例中大约占总数的60％以上。我国目前大约有700台以上的焊接机器人用于点焊和弧焊。
机器人焊接是焊接行业的突破性进步。它相对于传统的焊接刚性自动化方式而言，是一种柔性的自动化新方式。这样柔性主要表现在，想要让焊接机器人完成一项焊接任务，只需焊工给它做一次示范，它就可以模仿人的每一步动作。若要机器人去做另一项任务，不需要改变硬件，对它再作一次示范就可以了。机器人的这种性能，让小批量不同产品的自动化焊接成为了可能。而刚性自动化焊接设备一般都是专用的，只能完成一种焊接任务，通常用于中、大批量焊接产品的自动化生产。
2 焊接机器人系统的组成部分
2.1 机械手臂
别名操作机，是焊接机器人的操作部分，由它直接带动末端焊枪飞点焊钳实现各种操作，它的结构形式多种多样，根据实际需要，其追求的目标是高质量、高灵活性。
(1)关节式手臂是通用焊接机器人的最常见结构，通常有六个或更多的运动轴。关节式手臂的优势在于它的灵活性高，而且能够到达手工焊接难以到达的区域。
(2)直角坐标式手臂是另外一种结构，它可以用于一些小型的高精度加工和一些需要大型的操作范围的场合。
(3)机床式手臂这种机械手结构类似机床。这种形式的机械手优点是精度高，缺点是机构笨重，占地面积大。简易焊接机器人常采用这种形式
2.2 焊接部件
(1)对于电阻焊来说，机器人的末端执行机构需要一个便携式的电阻焊枪。对于电阻焊枪，有两方面的要求。因为焊枪需要重复操作，保证它的坚固性是很重要的。不过，焊枪也必须是紧凑且可灵活操纵的。
(2)对于电弧焊接来说，输出稳定的弧焊电源是必不可少的。
(3)对于激光焊接来说，一系列传输激光的镜片是必要的。激光束沿着机器人手臂传输到工作台，二氧化碳激光通过一系列镜片传输。而一些特别的激光束，如光纤激光，需要利用柔韧的光纤光缆传输。
2.3 机器人控制系统
控制系统有3个部分组成。
(1)操作界面。焊接机器人系统最起码需要有生产操作界面与示教编程界面。前者用于选择一个特定的已编程作业，后者用于允许示范和检查焊接操作。
(2)位置控制部分。通过驱动三个或更多的执行器，机器人手臂的末端可以在三维环境中跟随任意路径。
(3)功能控制部分。这部分以一种可控的方式来协调控制机械手臂的运动和所要求焊接的功能。
3 点焊机器人具体分析
(1)点焊机器人的应用领域
点焊机器人的典型应用领域是汽车工业。一般装配每台汽车车体大约需要完成3000―4000个焊点，而其中绝大部分是由机器人完成的。
(2)点焊机器人的分类、特征以及用途
1)垂直多关节落地式，工作空间／安装面积之比大，持重多数为1000N左右，有时还可以附加整机移动自由度，主要用于增强焊点作业。
2)垂直多关节悬挂式，工作空间均在机器人的下方，主要用于车体的拼接作业。
3)直角坐标型，多数为4、5轴，适合于连续直线焊缝，价格便宜。
4)定位焊接用机器人，可以承受1000KG加压反力的高刚度机器人。有些机器人本身带加压功能，主要用于车身底板的定位。
(3)点焊机器人的组成部分
点焊机器人虽然有多种结构形式，但大体上都可以分为3大组成部分，即机器人本体、点焊焊接系统及控制系统。目前应用较广的点焊机器人，其本体形式为直角坐标简易型及全关节型。前者可具有1～3个自由度，焊件及焊点位置受到限制；后者具有5～6个自由度，分DC伺服和AC伺服两种形式，能在可到达的工作区间内任意调整焊钳姿态，以适应多种形式结构的焊接。
4 激光焊接机器人具体分析
激光焊接机器人的应用领域由于现在的电子装置、数码产品向着微型化发展，集成电路元件的引脚间距变得越来越小，部件之间的空间也越来越小。激光焊接机器人系统就被应用于手机，笔记本电脑，数字相机的微小部件焊接。而且，在航空航天军工制造，高端汽车部件制造领域，激光焊接机器人也有应用。
5 弧焊机器人具体分析
(1)弧焊机器人的应用领域
由于弧焊在各种行业得到了普及，所以它在汽车、机械、金属等许多行业中都有应用。
(2)弧焊机器人的分类
从机构上划分，分为直角坐标型和关节型的弧焊机器人。
(3)弧焊机器人的组成部分
1)机器人机械手
2)周边设备弧焊机器人只是焊接机器人系统的一部分，还应有行进机构。通过这些机构来扩大工业机器人的工作范围。
3)焊接设备包括焊接电源和送丝机构
4)控制系统与设备的连接工业控制系统不仅要控制机器人机械手的运动，还需控制设备的动作、开启、切断以及安全防护。
6 焊接机器人的二次开发(智能化)
一般工业现场应用的焊接机器人大都是示教再现型的，这种焊接机器人对示教条件以外的焊接过程动态变化和随机因素干扰等不具有适应能力。这就需要对本体机器人焊接系统进行二次开发。通常包括给焊接机器人配置适当的传感器，柔性周边设备以及相应软件功能。这些功能大大扩展了基本示教再现焊接机器人的功能，从某种意义上讲，这样的焊接机器人系统已具有一定的智能行为。目前，这种焊接机器人智能化系统已成发展趋势，现行机器人焊接智能化系统由以下几部分组成(1)任务规划技术；(2)焊接环境等的传感技术；(3)协调控制技术；(4)人机交互界面：(5)机器人控制技术。
7 焊接机器人与人工焊接比较
在西方发达国家，随着技术的发展，焊接机器人的价格指数在不断地降低，而相反的是，劳动力成本的持续提高为企业带来了很大的压力。虽然焊接机器人的价格依旧高于劳动力，但它只是一次性投资比较大，而工人在焊接中可能遇到事故，这都需要企业来赔偿，高质量的焊接机器人发生事故，造成损失的概率非常之效。所以采用焊接机器人带来的利润比采用人力才来的利润大。而且，焊接机器人的焊接接头质量远远不是人工焊接所能够比拟的，采用焊接机器人，无疑能够提高企业的产品质量。
8 我国焊接机器人的发展与挑战
我国的工业机器人从863科技攻关开始起步，现在已基本掌握了焊接机器人的制造技术、控制系统和软件技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷涂、弧焊、点焊等机器人。但总的来看，我国的焊接机器人技术及其工程应用的水平与国外比还有一定的距离。第一是数量，根据统计，日本有将近40万的工业机器人，而我国，尚没有形成没有形成机器人产业。第二是批量大小，当前我国的机器人生产是根据单个用户的要求进行小批量生产，而国外在大型、成套装备方面有很大优势，并且在成套装备的高技术化方面，取得了巨大的进展。在崭新的21世纪第二个十年，面对新的机遇和挑战，不仅要紧跟世界科技发展的潮流，研究与开发具有自主知识产权的基础制造装备：而且，通过引进和消化，吸收一些现有的先进技术，站在巨人的肩膀上，尽快缩短和别人的差距。
篇4
1智能化节水灌溉系统优越性
1.1大大提高了作物灌溉用水效率
通过智能化节水灌溉系统，根据实时监测土壤湿度及其他环境信息，通过计算机处理分析，再根据作为生长所需水阈值，实现了作物灌溉用水控制精准化，大大提高了作物灌溉用水的有效利用率，极大的节约了水资源。
1.2实现了适时适量、科学合理的精细灌溉
智能化节水灌溉系统可自动根据作物种植区实时的气候情况、所种植作物需水情况和土壤湿度情况进行适时、适量地灌溉，实现了农业种植的精细灌溉，使得灌溉更加科学合理，提高了灌溉质量。
1.3大大提高了作物生产管理水平
通过智能化节水灌溉系统，可以在节水灌溉系统显示屏上，观看土壤水肥供应数据，通过自动装置，智能控制灌水量和时间，不仅减轻了劳动强度，还解决了以往施肥、滴水的精准度难于把握的难题，有效的提高了作物生产管理水平，节约了人工管理成本。
1.4促进了作物增产
智能化喷灌、滴灌系统，应用于小麦、棉花等作物，与常规灌溉相比，平均可增产10%以上。智能化微灌系统，在种植蔬菜、水果时使用，增产效果更加显著，果实质量更好。
2智能化节水灌溉系统在我国研究及应用现状
2.1智能化节水灌溉控制系统研究
智能化节水灌溉系统在节水灌溉发达国家发展较早较快，尤其是以色列等严重缺水国家，节水灌溉配套的智能化控制系统较先进。我国节水灌溉技术起步较晚，智能化节水灌溉控制系统方面更是落后，自行研制的、成型的自动控制产品较少，绝大部分都依靠从国外进口。周子瑾、任盛明等对GIS在灌溉系统中的应用进行了研究，分析了GIS技术在节水灌溉中应用的特点及优势。戴彬虎、刘凯、倪涛等人研究了单片机技术在灌溉系统中的应用，基于此技术的灌溉系统具有成本低、运行可靠、可拓展性好等特点。无线传感器由于具有应用成本低、网络结构灵活、数据传输距离远等优点，在智能化节水灌溉系统中得以迅速应用。李祥林等人设计出基于ZigBee分布式无线传感网络进行精确农田信息实时采集的智能节水灌溉系统。王骥等人利用无线传感器技术，提高了灌溉系统的自动化与监测水平。赵南等设计了一套农田灌溉无线传感器监测系统。曹成茂、汤万龙、高晓红等人对自动灌溉策略进行了研究，提高了灌溉系统的控制精度。以上研究主要是课题研究，多数研究尚未与农作物生长相结合，成果转化率低，实用性较差[1]。为此，我国加快对种植作物情况下智能化灌溉系统研究步伐。韩建明、何志刚等人在江苏省农业科学院溧水高科技农业示范园，研制了一套以设施葡萄为目标作物的智能化灌溉系统。该系统采用目前世界上先进的WSN技术，克服了传统农田环境信息有线检测、实时监控等难、繁、不易操作的缺点，具有广阔的应用前景。其自主研发了土壤湿度传感器，同时开发设计了不带LED大屏显示装置的便携式机型，其体积小，适合于普及推广应用[1]。南京理工大学的陈巧莉等人对智能化设施农业节水灌溉控制系统进行了研究。采用了传感技术与单片微机技术，结合了工业测控技术和农业种植与灌溉技术，实现了适时，按需精确灌溉。该系统的节水灌溉控制仪体积小、操作简单灵活、成本低、工作可靠，易于推广[2]。江苏省常熟市水利技术推广站开发了基于物联网的智能化农业节水灌溉系统。利用该系统受益灌溉面积总计2600hm2，灌溉水利用率由0.6提高至0.9以上，实现节水25%，改变了因传统灌溉带来的面源污染，减轻氮磷负荷70%。
2.2智能化节水灌溉系统应用现状
在加大研发力度的同时，我国不断加大对节水灌溉项目的中央资金扶持力度，涌现了一批高效节水灌溉试点县和示范区，智能化节水灌溉技术逐步得到发展。新疆是我国节水灌溉技术范围最广、面积最大、发展最快的地区之一，是我国农业节水滴灌的技术应用的样板。2003年，兵团第七师130团率先在大田棉花上开发和应用了智能化滴灌控制，并于2004年和2005年逐步提高完善，该系统结合了滴灌技术、土壤水分检测技术和农业生产时间经验，利用移动通讯GSM网络实现了精准农业灌溉。2005年，第一师3团建成3万亩棉田滴灌自动化控制系统，由团场自主设计、联合研发了棉田膜下自动化滴灌智能化分析决策系统，具有节水、省劳力、自动化程度高、分析决策准确等特点。截止2014年7月，全兵团共建设大田自动化滴灌面积约2.67万hm2，实际在用约1.13万hm2。据不完全统计，全疆已建成大田自动化滴灌面积约4万hm2，每年新增约1～1.33万hm2，应用作物主要在棉花、加工番茄和果树上，近两年在玉米、小麦等大田粮食作物上也开始应用。宁波市近年来开始实施智能化微喷灌工程建设，在我国处于领先水平。江苏省无锡市锡山区东港镇的太湖水稻示范园首次采用了水稻智能化灌溉系统，充分发挥了该系统节水、省工、增产、增效的特点。江苏省海门常乐镇实现了对233.33hm2大棚作物的智能化节水灌溉。江苏徐州市邳州率先在鲜切花种植中引进智能化节水灌溉系统，比普通灌溉节水40%～50%。山东省济宁市金乡县化雨镇现代农业示范区实现了智能化的节水灌溉技术，受益农田达2000hm2。山东省德州市陵县滋镇德强农场采用智能化喷灌设备，实现了节水灌溉高产试验区的自动化、信息化、安全化。山东省滨州市焦桥镇5533.33hm2土地全部实现了智能化节水灌溉。云南省昭通市昭阳区对173.33hm2苹果园实施了智能化灌溉，年可节约18万m3左右的水量，增产苹果500kg/667m2。河北省张家口塞北管理区重点实施了智能化控制灌溉工程，年均节约用水180万m3，节水覆盖率达到80%。
3智能化节水灌溉系统存在的问题及对策
3.1存在问题
智能化节水灌溉系统实现了精准（精准灌水、精准施肥等）高效（劳动效率高、增产幅度大）、节约（节水、节能、节地、节肥等）、环保（环境友好、盐渍良利用等）、易控（机械化、自动化、集约化），也促进我国农业向规模化、集约化、标准化、信息化、现代化方向发展；但在其应用中仍存在以下问题。3.1.1 智能化节水灌溉系统研究推广较发达国家仍存在很大差距，急需加大研发及示范推广力度。与智能化节水灌溉研究较为先进的以色列等国家相比，我国的智能化节水灌溉系统研究整体水平较低，缺乏标志性研究成果，无法在更大范围、更高层次实现对节水灌溉实践的有效支撑，制约了系统的推广应用和效用发挥。3.1.2 智能化节水灌溉系统造价仍然偏高，影响了大面积推广。智能化节水灌溉系统涉及产品较多，科技含量较高，目前多为国外进口，系统整体造价相对偏高，这给经济实力原本有限的农业生产单位造成了沉重的经济负担，许多单位因此而主动放弃购买使用，客观上影响了智能化节水灌溉系统的大面积推广。3.1.3 缺乏专门的灌溉系统管理技术人才。现有的管理人员技术水平较低，缺乏系统化的专业培训，造成系统管理维者对系统的性能和特点不了解，对设备的操作和维护不熟练，造成系统运转不畅、效率低下、难以达到预期效果，严重制约了系统促产增效作用的发挥，影响了人们的使用积极性。
3.2对策
篇5
本文通过对国内外智能化节水灌溉技术的研究及应用现状分析，分析了我国智能化节水灌溉技术的发展现状及其存在问题，并阐述了在我国发展智能化节水灌溉技术的必要性，这将对节约用水、提高作物产量，促进我国现代化节水农业的发展具有十分重要的意义。
我国水资源总量丰富，但人均占有量不足世界人均值的1/4，作为农业大国，农业用水占据全国总用水量的70%以上，日益严重的水环境污染和水资源浪费，更加剧了水资源的缺乏，使得用水矛盾更加凸显。随着水资源的日趋紧张，世界各国都在积极探索行之有效的节水措施[1]。
喷灌法、微灌法、渗灌法等，都是为解决水资源不足、提高灌溉水利用效率而发展起来的现代化的高效节水措施[2-3]。然而与节水农业发达的国家相比，我国的喷灌、滴灌占有效灌溉面积的比例极低，且自动化、智能化程度不高，这与我国水资源严重紧缺的形势不相适应。
1 国外智能化节水灌溉技术的研究
智能化灌溉是为了能更加高效的利用水资源，达到最优的节水增产目标，把生物学、人工智能、微电子等多种高新技术结合到节水灌溉技术中，按照不同作物对水的需求量不同进行不同水量的灌溉。
其中智能化灌溉控制器是智能灌溉的核心，能根据降雨量、当前温度、历史用水情况，以及土壤含水量等要素，自动调整灌溉运行时间[4]。
随着现代工业向农业的渗透和微电子技术的应用，国外的设施农业也不断地向智能化方向发展[5]。雨鸟公司、摩托罗拉等几家公司在20世纪80年代成功研制了智能化中央计算机灌溉控制系统，并且随着计算机硬件、软件的飞速发展，该系统也得到了越来越多的应用。
国外节水灌溉技术发展较早，已经形成了一定的规模，加上他们利用先进的电子计算机技术实现了对灌溉控制的自动化管理。其中又以美国、以色列、澳大利亚等几个国家最为突出。
美国瓦尔蒙特工业股份有限公司和ARS公司联合开发的一种红外湿度计能够自动读取作物叶面湿度，并将其反馈给中央控制器，然后通过电脑对灌溉系统发出灌水的指令;以色列极度缺水，通过全国铺设管道输水来降低输水损失，并大量采用喷灌、滴灌技术，通过家庭计算机和无线控制技术对灌溉实行自动化的管理使得其灌溉水有效利用系数达0.9以上[6-7]。
2 国内智能化节水灌溉技术研究现状
我国的节水农业根据我国国情，在科技工作者不断地推陈创新中形成了自己的特色和优势，但在现代化的信息技术、现代工业、人工智能的利用上与发达国家相比依旧存在差距。在农业节水灌溉技术上缺乏竞争力。
自1990年起科技部通过863计划，我国就开始实施农业节水智能化示范区的工程建设，近些年来智能化节水灌溉已有所发展。
北京市第1个农村节水灌溉计量信息化管理的示范区通州区，于2010年建成实现了村级农业用水的智能化计量管理[8];云南省昭通市昭阳区的智能化灌溉苹果园，利用电磁阀实现了对园内滴管、微喷设施的远程控制[9];
唐山市丰南区的智能井房建设更是做到了计算机与遥感技术、传感器等的结合，联系农业部土壤墒情、气候预报，做到了更加精准的农业灌溉[10]。这些智能化的灌溉及管理措施给当地供水部门的工作带来了便利的同时也极大地提高了农业用水的效率，也实现了农业的增产增收。
虽然智能化节水灌溉在我国已有所探索并在局部地区开始应用，但这些只是局部小范围的，而且靠大量的财政扶持，尚没有形成一个完整的产业体系，也没有做到大范围的推广。
3 智能化节水灌溉的必要性与趋势
2012年国务院办公厅印发的《国家农业节水纲要(2012-2020年)》[11]给出了到2020年农田灌溉水有效利用系数达0.55以上发展目标。截止2013年底，我国高效节水灌溉面积为1.42×107hm2[12]，根据相关部门预测，到2030年底我国缺水量将高达1300～2600亿m3，其中农业缺水量达500～700亿m3。
而且我国水资源分布极不均匀，在地域上南多北少、东多西少，在时间上雨季旱季明显，占耕地面积60%以上的北方水资源量只有20%左右。
“十三五”规划中，我国要新增高效节水灌溉面积0.067亿hm2，农田有效灌溉面积达0.67亿hm2以上。如何解决缺水与灌溉面积增加之间的矛盾，来缓解水资源紧缺的问题，实现作物高产稳产，这就需要在灌溉系统中合理地推广自动化控制，并逐步提高节水灌溉的智能化水平。
就目前而言，我国智能化节水灌溉技术还处于初级发展阶段。与节水农业发达的国家相比，我国农业节水灌溉现有水平不高，在引进的自动化控制器中大多不能适应中国的实际情况，不仅如此，高昂的价格更是阻碍了在我国的推广[14-16]。
在国家对农业发展要求和农业用水紧缺的矛盾中，高效的、自动化、智能化的节水方式应该成为我国农业节水灌溉的发展目标。而发展的相对滞后也带来了潜在的巨大市场。
4 结束语
水资源短缺与水污染严重是世界性问题，农业是用水大户，如何解决农业用水浪费、提高灌溉水利用率是世界各国面临的共同问题。在现代工业的支撑下，现代农业节水灌溉技术也在向着智能化方向发展。
随着社会对农业要求的不断增高以及现代化农业技术水平的不断提升，结合人工智能、现代信息技术、3S技术的应用，农业节水灌溉技术也将有更深层次的发展，从自动化的不断普及开始，向更安全、高效、多功能控制的智能化节水灌溉方式迈进，这必将给中国的节水农业带来巨大的社会效益和经济效益。
篇6
农田灌溉自动化系统可以实现精细、适时灌溉，不仅能提高水利资源的利用率，还能促进农业增产增收。发达国家发展高效农业的一个重要途径就是灌溉管理的自动化，对灌区内水情、墒情实时监测预报、并根据作物的生长情况制定相应灌溉规划。我国农田灌溉自动化研究处于起步阶段，目前主要依靠人工测量和控制， 数据收集和处理难，不利于用水的精确管理和合理化灌溉。随着我国农业现代化的发展，农田灌溉自动化变得越来越重要。
二、现实意义
为了解决我国农业用水存在的水资源紧缺与水资源污染、浪费严重的突出矛盾以及节水灌溉管理体系有待加强完善的问题，应该更新观念，以现代化大农业的发展为中心，不断向节水灌溉、高效用水模型和绿色环保的研究领域扩展、加强作物需水规律和灌溉制度的研究、加强农田水利应用基础研究等措施，解决农业水资源短缺，保证农业、水利可持续发展。
三、研究目的
实现水稻用水灌溉的最优控制，为农田灌溉排水工程设计和运行管理提供科学依据，为农业可持续发展提供技术支撑，对现代化大农业发展起到引领和示范带动的作用。
四、系统功能
把田间多余灌溉用水排进蓄水池进行保存，最大限度地节约水资源。由于循环水中含有化肥、农药、养料，使之循环利用，做到不污染环境，节约农药、化肥、节约生产成本，绿色环保。水稻田间铺设灌水、排水管道，田间装设电动进水阀门和电动排水阀门、电磁流量计、水位计、水质检测等仪表，按照寒地水稻的全生育期的灌溉需水规程要求，做到灌溉水的自动循环利用，减轻劳动强度，降低人工成本。
五、系统理论基础
智能化循环节水灌溉项目以水稻叶龄诊断技术为理论基础，根据水稻不同叶龄时期的需水规律，分别制定出水稻各叶龄生育时期的灌溉控制策略。秧苗三叶一心开始插秧，田间保持花达水状态；4叶返青期，上护苗水3-5cm；分蘖期保持3-5cm水层，分蘖盛期即7叶期晾田控蘖5天左右；拔节期和孕穗期实行间歇灌溉，水层自然落干后，再灌水3-5cm；孕穗末期至始穗期可根据水稻长势适当晾田；抽穗、开花至蜡熟期继续实行间歇灌溉；水稻成熟前30天停止灌溉，等待收获。
六、系统工作过程
安装在灌水渠和排水渠上的智能灌溉控制装置接到系统决策指令后，通过控制灌水和排水电磁阀的开启和关闭，将蓄水池中的水流入格田或将格田内多余的灌溉水回收到蓄水池进行储存，供下次灌溉使用，从而实现自动化的循环灌溉。
由于天气高温、蒸发量大或其他原因造成格田内的水层深度低于水稻该叶龄期的水位临界值时，系统对传感器采集的数据进行分析诊断后，自动发出灌水指令，蓄水池中的水泵接到指令后立即启动，蓄水池中储存的灌溉水流向灌水渠，同时灌水渠的电磁阀自动打开，灌溉水进入到格田内。当格田内的水层深度达到系统预设值时，系统发出停止指令，蓄水池的水泵停止工作，灌水渠电磁阀自动关闭，停止灌溉。
由于栽培技术要求需要排水，或者是遇到较强的降雨造成格田内的水层深度高于水稻该叶龄期的水位临界值时，系统诊断后立即发出排水指令，排水渠电磁阀自动打开，田间多余的水通过排水渠流向蓄水池并储存起来。当格田内的水层深度降到系统预设值时，系统发出停止排水指令，排水渠电磁阀关闭，停止排水。
七、应用效果分析
1、 用水量监测
对系统灌溉监测数据统计分析，智能化循环节水灌溉用水量107m3/亩，其中排水量45m3/亩，需地下水62m3/亩，常规灌溉需地下水128m3/亩，全年省水66m3/亩。节约了水资源，实现农业可持续发展。
2、 节约肥料成本分析
分别在水稻插秧排水、分蘖、晒田排水和齐穗4个时期，采集水样。养分化验结果见下表1。
蓄水池全氮含量1.2mg/L，晒水池全氮含量0.34mg/L，差值为0.86mg/L，循环水二次利用水量45m3/亩，增加全氮养分含量38.7g/亩，可节约尿素0.09kg/亩；磷肥比较稳定，养分流失量很小，可忽略不计，速效钾流失量最高，按上述方法计算，可节约50%硫酸钾0.6kg/亩，通过智能化循环节水灌溉技术亩节约尿素0.09kg，50%硫酸钾0.6kg，节约肥料成本3.1元/亩。
2、 节约人工成本分析
应用该项技术实现灌溉管理的智能化、自动化控制，节约水稻生产灌溉田间管理人工费15元/亩。
八、技术应用结论与讨论
篇7
关键词： 综合智能控制技术 电网规划决策系统
广东省电力系统包括21个地市电网，现有最高运行电压等级为500kV，珠江三角洲地区已形成500kV环网，并以500kV电压与广西联网，以400kV和110kV电压分别与香港和澳门联网。此外，广东电网还向湖南宜章和临武两县以及江西赣南地区供电。
粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心，也是全省最大的负荷中心，该电网与广西、香港等电网互联，除了向珠江三角洲地区提供电力外，还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500kV电网，对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。广东500kV电网东已延伸至汕头西翼，江门――茂名500kV输变电工程已投入使用。
广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂，电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患，资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展，我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统，我们认为适宜以控制论为基础，结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。
从控制论角度来看，电网是一个巨维数的典型动态大系统，它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外，电力网络地域分布广阔，大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面，由于公众对新建高压线路的不满日益增强，线路造价，特别是走廊使用权的费用日益昂贵，以及电力网的不断增大，使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征，一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。
一、综合智能控制技术
1.1智能控制的概念
迄今为止，智能控制尚无统一的概念，文献［1］有如下归纳：
a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授，他通过对人-机控制器和机器人方面的研究，将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器，而在高层次的智能决策，应具有拟人化功能。
b)Saridis在傅京孙工作的基础上，提出了三元结构的智能控制理论体系，他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用，必须引入运筹学，使其成为三元结合，并提出了其递阶智能控制的理论框架。
c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后，从系统的整体性和目的性出发，于1986年提出了四元结构价格体系，将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。
总之，智能控制是多学科知识的结合，除了从控制论出发来研究它，还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。
1.2综合智能控制技术
综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合，如模糊变结构控制，自适应模糊控制，自适应神经网络控制，神经网络变结构控制等；另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合，如专家模糊控制，模糊神经网络控制，专家神经网络控制等。
二、一个国外的电网规划专家系统
目前为止，在电网规划方面较成功的综合智能控制技术系统不是很多，其中比较好的有加拿大魁北克水电公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流输电网络设计专家系统”。
在80年代末期，随着人员的退休和长期不用，一些60年代和70年代加拿大电网高速发展时期由工程师们获得的大量有关电力系统规划设计的专门知识逐渐被人遗忘，这引起了加拿大电力部门的关注，魁北克水电公司将专家系统技术看成是表达和保存某些目前在人类专家头脑中的专门经验和知识的潜在方法。他们认为在电力系统规划设计领域里，专门知识的损失非常明显，尤其是在电力系统增长缓慢的时期。这些专门知识来自于各门学科，在多层次的电力系统设计决策过程中起着重要的作用。一些选择决策，如发电类型、发电厂位置、输电类型(交流/直流)、电压等级、输电线路的数量型号和补偿设备的数量型号的选择必须根据一些准则仔细权衡，包括可靠性、稳定性、稳态性能、费用和环境状况的准则等。基于此，魁北克水电公司的专家们开发了一个用于输电网络初步设计的专家系统，该专家系统具有以下特点。
2.1目标和预期效益
主要目的是研究使用专家系统(ES)来模仿人类专家在AC/DC输电网络初步设计中的行为的可能性。系统地确定和表达进行一项合格设计所必须的知识，包括符号和数字数据，以及指导该项设计的原理、规则、准则折衷方法和数学模型。合格的设计基于费用、环境状况、稳定性、可靠性和设计灵敏度或鲁棒性等准则。ES原型还应指导用户通过完成设计所需的各步骤，使用户与知识库交互作用，并提供达到每一中间步骤后相应推理路径的解释。预期的主要效益是：
a)专家知识能够保留和传授给未来的工程师；
b)知识可以用更加具体的形式加以表达，而不是一些不明确的、没有根据的判断；
c)将获得更一致的结果；
d)与人类专家相比，ES可以检查、比较更多的方案，得到更经济的设计；
e)借助于推理解释功能，ES可以作为未来专家的教学和训练工具；
f)作为一种“咨询”手段或者一个对已有设计进行评价和改进的工具，ES对专家将很有帮助；
g)ES将充当进行各种电力系统设备设计的专家系统家族的先驱，作为一种模型，从中抽取更加一般的设计方法论；
h)ES起到收集常常分散在整个设计机构中的知识的作用。
2.2领域专家和知识工程师的交互作用
知识工程师应当具有电力系统分析和设计领域以及人工智能(AI)领域的经验，已经证明两种知识的混合对于从领域专家处抽取和浓缩专家知识非常有效。专家知识来自于电力系统规划工程师，他们具有多年的规划、设计和调试大型工程项目的经验。
2.3对设计的评价因素一个候选的设计必须满足下述条件：
a)DC系统最小故障恢复特性；
b)容许的无线电和谐波干扰要求；
c)故障后的最小稳定判据；
d)稳定电压和无功电源的极限；
e)甩负荷后的暂态过电压极限；
f)可靠性所要求的最小设备冗余度；
g)必须对输入数据变化不敏感(鲁棒性)；
h)必须满足某一最大费用要求；
i)必须适合现有技术。
魁北克水电公司的“直流/交流输电网络网络设计专家系统”已经成功地应用了近十年，并在不断地发展、完善。随着模糊技术和人工神经网络等的迅速发展，综合智能控制技术在电网规划中的应用前景愈来愈广阔。
三、电网规划决策系统的分解及协调
电网的建设是资金和技术密集型的工程，线路和设备的经济使用寿命长达数十年之久，所以网络的结构合理与否，对电网的技术性能和经济效益将产生长期的影响。一次规划失误的损失，若干年难以挽回。随着广东省电网的不断发展，如何合理地布局电网已是当前电网乃至整个电力工业发展的重要课题之一。
电网规划需要确定的决策是大量的，而这些决策在时间和空间上是相互影响的。目前，限于各方面条件，无法将其统一在一个模型中考虑。只能将其分解成相对简单的子问题，再通过子问题间的迭代进行协调。按照问题划分，电网规划可分为：负荷预测，网架规划，无功规划，稳定性分析，短路电流分析。
四、结束语
电网负担着将电源与用户连接起来的任务。此外为了得到最大的供电可靠性和经济性，它还担负着与邻近地区电力系统联系起来的任务。由于电网设备投资需求大，并且设备寿命长达数十年，从而导致电力系统强烈地受“过去权重”的制约，因此，寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期优化发展，是电网规划所要达到的目标。
结合本文的论述可以看出，电网这一巨维数的典型动态大系数，具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征，而我们所要达到的控制效果是一种多目标、滚动优化的动态非量化指标(电网的工程效益)，在这个过程中知识的表示和处理占了较大的比重。这样就需要利用综合智能控制技术去有效地组织有关电网规划的大量知识，进行选优运算，得到优化的决策。目前广东省电力工业局联合华南理工大学电力学院共同开展了“电网规划专家决策系统”的有关理论研究工作，并有望在2000年开发一个有效的基于综合智能控制技术的电网规划决策系统，它的使用将对广东省电网的建设起到积极的促进作用。
篇8
关键词：图画书；仿写；句式；段落；情节
中图分类号：G623.2文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2015）11-056-1
语文课程标准 本文由wwW. dyLw.NeT提供，第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务，欢迎光临DyLw.neT对低年级的写话要求是“对写话有兴趣，写自己想说的话，写想象中的事物，写出自己对周围事物的认识和感想。”如何为小学二年级的学生营造和提供可以写、能写像样的平台，走好书面语表达的起始之步，由不会写到会写，能写像样的话，清楚地自我表达呢？吕叔湘先生曾指出：“语文的使用是一种技能，一种习惯，只有通过正确的摹仿和反复的实践才能养成。”这话告诉我们仿写是一条路径，尤其对识字量还不够多的二年级学生来说。
图画书以其丰富的内容、鲜活的画面，为学生提供了现成的语言图式和写作写法。借助图画书，以图画书为支点，可以让孩子沉浸在图画书描绘的童话世界的同时参照相关表达范例，提升仿写能力。
笔者在实践中借助图画书，从以下几方面入手，提高孩子的仿写能力。
一、仿写图画书中的句式，让表达“书面”起来
“模仿是创作的开始”。图画书的语言规范，简练生动，蕴含着一定的语言规律，有别于孩子们日常生活中所运用的口头语言。在教学中，我经常在讲述图画书故事的时候有意识地从中提炼出其中的一些经典句式，图文结合，让孩子在练写的过程中将书中语言变为自己的语言，使自己的表达在规范的语言的影响下慢慢书面起来。
例如图画书《我爸爸》中这样描述：“我爸爸吃得像马一样多，游得像鱼一样快。”如果单独出示这样一句话，告诉学生这是比喻句，让学生单纯练习比喻句，学生可能会觉得很无趣。但是在阅读一本图画书的氛围中，学生在书的场景里，就感觉这样的句子十分的有意思。当这个句子被单独出示时，孩子们依葫芦照样子写句子时情绪高涨，但又把“书面”的句式表达给习得了。如：有学生写妈妈时这样描述“我妈妈温柔时像小猫咪一样可爱，发火时像老虎一样吼。”写爸爸时，这样来表达“我爸爸像金刚一样强壮，还像沙发一样柔软。”
二、仿写图画书中的段落，让“结构”搭建起来
《逃家小兔》讲述了一只小兔子一天突然对妈妈宣布说：“他要跑走了。”妈妈没有惊诧，甚至没有问一个为什么，而是欲擒故纵地说：“你要是跑走了，我就去追你，因为你是我的小宝贝呀！”紧接着，一场在幻想中展开的欢快而又奇特的语言追逐游戏就开始了。小兔子上天入地，可不管他扮成小河里的一条鱼、花园里的一朵花、一块高山上的石头，还是一只小鸟，身后那个紧追不舍的妈妈总是能够抓住他。最后，小兔子逃累了，依偎在妈妈的身边说我不再逃了，于是妈妈便喂了他一根爱的胡萝卜。
在和孩子共读中，我抓住对话，借画面和故事内容捕捉学生的心灵，让孩子把自己当成故事中的小兔，由扶到放指导孩子模仿“逃——追”的表达练习。孩子在读故事中已经储备了文字对话的结构，有了“一说—答”的基础，当出现段落结构式练习时也就水到渠成了。
图画书中内容举例：
有一天，他对妈妈说：“我要跑走啦！”
“如果你跑走了，”妈妈说，“我就去追你，因为你是我的小宝贝呀！”
“如果你来追我，”小兔说，“我就要变成溪里的小鳟鱼，游得远远的。”
“如果你变成溪里的小鳟鱼，”妈妈说，“我就变成捕鱼的人去抓你。”
有孩子这样来展现他搭建的话语：
有一天，他对妈妈说：“我要跑走啦！”
“如果你跑走了，”妈妈说，“我就去追你，因为你是我的小宝贝呀！”
“如果你来追我，”小兔说，“我就变成一朵浪花。”
“如果你变成一朵浪花，”妈妈说，“我就变成大海让你翻滚。”
在仿写的过程中，孩子们迁移了图画书中精彩的表达方式，创造出了自己的语言，习得了对话的结构，体会了写话的乐趣。虽然他们的创作显得稚嫩，却又是生动的。
三、迁移图画书中的情节，把“创作”激发出来
《蚯蚓的日记》介绍的是蚯蚓的生活。作者用令人捧腹的语句把蚯蚓的生活在快乐的节拍下展示出来。“5月1日，爷爷教过我们，礼貌非常重要。所以今天我对遇到的第一只蚂蚁说，早安。经过的队伍里有六百只蚂蚁，早安，早安……我在那里站了一整天。”在忍禁不禁的阅读中，孩子们知道了日记原来可以这样写的，只要是自己觉得有意思或是很特别的事，只要是真实的，就能写下来变成日记了。
仿照 本文由wwW. dyLw.NeT提供，第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务，欢迎光临DyLw.neT《蚯蚓的日记》有孩子这样写：3月8日妇女节，我为妈妈洗了脚，妈妈夸我懂事了。还有孩子这样写：3月9日吃午饭，食堂阿姨给了我两个大鸡腿，我乐得屁颠屁颠的，回到座位，大吃特吃起来。
篇9
【关键词】柔性供电技术 电能质量 调控 应用 分析
现代化社会的不断发展，电力的工艺在实时性以及准确性和安全性方面的要求也在不断的提高，高效优质的供电是电力发展的一个主要方向。柔性化供电技术，在一定程度上为现代社会高效优质电力供应解决多条件约束提供了重要技术手段。柔流输电系统，在电力供应领域可以将其进一步的看成是FEDE供电技术在供用电领域中的延伸。在供配电领域，是电力供应与终端用户的直接联系纽带，电力供应的调控运行过程中的状况，在一定程度上对终端用户电能质量的好坏进行直接的反应。
1 关于柔性化供电技术的概念
柔性化供电技术可以定义成为针对不同电力用户以及负荷的需要，进而提供不同质量以及形式的电力供应，具有着高度的可靠性、灵活性以及信息化和智能化的供电技术。这一概念主要是和美国学者以及日本学者所提出来的概念类似，我们也是在这个基础上行通过对供电形式以及覆盖层进行拓展之后提出了柔性化供电技术的概念。柔性化供电技术也可以看做是柔流输电系统在供用电的领域一个延伸。然而事实上，因为供用电系统直接和用户有关，最终电能质量的好坏在很大程度上是取决于供电系统的运行情况。所以供电系统更加需要电能的灵活控制和可靠运行，并且供电系统的电压比较低，结构相对比较分散，同时控制需求也是多样化，这就为当前水平的电力电子器件的应用提高了适宜的场所。
2 关于在电能质量控制过程中柔性化技术的作用
目前在我国电网系统中，随着电网的容量以及结构在不断的进行着完善，从而使其区域大供电已经是成为了目前的发展重点。然而对于不同的用电终端客户，其供电系统所提出了电能质量调控的灵活性以及实用性，但是对于一些大区域供电系统中依然是存在着电压的偏低和结构分散的情况，进而严重的影响了其多样化的控制内容。在此背景下，必须要求电力电子的调控能够具有着灵活的调节范围，以此为其供电的高效优质提供供核心技术支持，同时在柔性供电技术中对于电能质量的调控，主要有以下方面的作用。
实现多种电能质量及多种电能形式的同步可靠电力供应。但是在供电的系统当中，不仅仅存在着普通的供电，同时也存在着等级相对来说比较高的供电。因此，柔性化供电技术必须要能够满足不同用电质量的需要。除此之外，还应该要保证柔性化供电技术能够具有普通的工频交流的供电以及直流的供电等形式，这样才能够使其满足不同电力需要的用户需求。
其次FAcTs柔性化供电技术，在一定程度上应以电力电子元器件为主要核心，对供电系统中各特殊部位的电能质量在线监测监控技术手段进行不断的不断完善，其主要包括以下方面的内容：一是电网的谐波；二是DG的分布发电；三是VQC电压的无功能调剂，同时也要对电网中一些重要结构进行监控等。
再次具备完整的电力信息采集、传输、运算分析，以及设备远程操控能力。
与此同时还能够进行远程操控方面的能力。从而使其能够更好的为用电客户提供电网信息相关服务工作，最终能够更加充分的调动用户在整个电网系统中的积极参性和主动参与性。
最后对电网系统中的调控运行进行不断的优化，同时对其以往的信息进行不断的分析，在通过结合配电的终端作为其核心所在，进而使其更好的实现了对供电网络的不断优化以及降低其损耗。通过对变频调压等技术能够更好的实现其经济运行，在一定程度上能够更好的为客户提供出优质的供电。
在供电系统的电压出现比较剧烈的波动过程中，对于DVR动态的电压调节器来说，其不仅仅能够更好的实现检测系统的实际情况，同时还能够更好的对电压所出现的波动做出更加快速准确的反映，进而使其注入了三个与供电系统频率相同的电压分量。其中关于幅度的问题主要是经过内部的运输所获得的，在运算的过程中通过预设电压以及波动电压之间的偏差，从而使其控制串联的变压器能够很好的注入相关的电压分量，最终使其实现了DVR动态电压调节器以及供电系统之间的同步交换，同时也能够更好的将波动的范围进行有效的控制在允许的范围之内。在这个调节的影响作用力之下，也能够根据电网中的电压相位的不同，进而使其DVR动态电压调节器控制的方法能够将电压补偿进行控制，进行最小的能量补偿控制，最终使其相应的电器设备能够得到更加稳定以及高效的运行，也能够更好的为社会提供相应的服务。
3 关于柔性化供电技术的电能质量改善办法
3.1关于电网系统当中的动态电压恢复器
在电网系统当中，通过进行供电线路中的动态电压调节器，能够在一定程度上更好的在供电线路当中实现供电系统以及电力用户之间的联系，同时电网系统中的动态电压器能够更好的消除供电系统当中的谐波等不利的影响，并且也能够消除对于一些终端电力用户产生不利的影响因素，能够更好提供供电电能质量。对于DVR的动态电压调节器来说，主要采用低功耗的IGBT绝缘栅双极型晶体管或IGCT集成门极换流晶闸管等固态可关断器件，通过使用装置来提供更好的服务，同时也能够进一步的为电压的顺利运行提供有效的保障，使其能够更好的服务于社会。
3.2关于电网系统中的SSCB固态短路器
对于这种断路器来说，其主要是在柔性的交流输电系统当中，能够更好的将自身的作用发挥出来，保证供电系统的调控以及运行能够更好的快速以及灵活，能够更好的监测核心的电气设备实际运行情况。
SSCB在一定程度上利用晶闸管动作响应速度快优点、无触点灵活调控优点等，进一步的实现分支线路中组合开关的快速无电弧投切，所以可有效抑制供配电系统电压瞬时大范围跌落和大故障电流，给重要负荷带来的重要危害。如果SSCB能够处在一个稳定的运行情况当中，那么便能够更好的利用电气接触点接触电阻较小的特点进而使其提高了SSCB的运行效率，这样也更好的控制装置当中所需要使用的散热装置，同时可以在一定程度上有效的避免常规调控装置所需的复杂散热装置。用GOT半导体电力电子元件去清除非常大的故障电流，不仅不经济，同时在很多场合GOT元件很难达到相关技术质量指标要求。因此在工程当中，如果把SSCB以及机械断路器来进行混合的使用，这样能够更好的来提高其电力系统当中的控制灵活准确，与此同时也能够使其工程项目的投资变得更加的经济性，使工程综合投资在一定程度上具有良好经济性。
4结语
在对电能的质量进行调控的过程中，工程当中还需要对其进行无功补偿装置，的实现其电能质量的优化以及调控。通过对柔性化供电技术的应用，能够更好的综合供电系统电能质量优点，同时也能够在一定程度上使其在电网系统运行的过程中实现灵活以及稳定的作用，这种技术应用的前景也是十分广泛的。同时在工程中对其进行综合的利用，能够在一定程度上更好的对工程质量以及安全提供全面的保障。
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篇10
关键词：异步电动机 软起动 节能运行 智能马达优化控制器。
1 前 言
目前在工矿企业中使用着大量的交流异步电动机（包括380V/660V低压电动机和3KV/6KV中压电动机），有相当多的异步电动机及其拖动系统还处于非经济运行的状态，白白地浪费掉大量的电能。究其原因，大致是由以下几种情况造成的：
①由于大部分电机采用直接起动方式，除了造成对电网及拖动系统的冲击和事故之外，8~10倍的起动电流造成巨大的能量损耗。
②在进行电动机容量选配时，往往片面追求大的安全余量，且层层加码，结果使电动机容量过大，造成“大马拉小车”的现象，导致电动机偏离最佳工况点，运行效率和功率因数降低。
③从电动机拖动的生产机械自身的运行经济性考虑，往往要求电力拖动系统具有变压、变速调节能力，若用定速定压拖动，势必造成大量的额外电能损失。
电动机的非经济运行情况，早已引起国家有关部门的重视，并分别于1990年和1995年制定和修定了一个强制性的国家标准：《三相异步电动机经济运行》（GB12497-1995）。希望依此来规范三相异步电动机的经济运行，国标的对低压电动机的经济运行起了很大的促进作用，但对中压电动机则收效甚微。其原因是：
（1）中压电动机一般容量较大，一旦发生故障，其影响也大，因此对节电措施的可靠性的要求就更高；
（2）中压电动机节电措施受电力电子功率器件耐压水平的限制，节电产品的开发在技术上难度更大一些。
到目前为上，国内尚无成型的中压电动机软起动和节电运行的产品面市。
2 异步电动机的软起动
由于工业生产机械的不断更新和发展，对电动机的起动性能提出了越来越高的要求，归纳起来有以下几个方面：
①要求电动机有足够大的，并且能平稳提升的起动转矩和符合要求的机械特性曲线；
②尽可能小的起动电流；
③起动设备尽可能简单、经济、可靠，起动操作方便；
④起动过程中的功率消耗应尽可能的少。根据以上相互矛盾的要求和电网的实际情况，通常采用的起动方式有两种：一种是在额定电压下的直接起动方式，另一种是降压起动方式。
2.1 直接起动的危害
直接起动是最简单的起动方式，起动时通过闸刀或接触器将电动机直接接到电网上。直接起动的优点是起动设备简单，起动速度快。但是直接起动的危害很大；
①电网冲击：过大的起动电流（空载起动电流可达额定电流的4~7倍，带载起动时可达8~10倍或更大），会造成电网电压下降，影响其他用电设备的正常运行，还可能使欠压保护动作，造成设备的有害跳闸。同时过大的起动电流会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命。
②机械冲击：过大的冲击转矩往往造成电动机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损，导致击穿烧机；转轴扭曲，联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等。
③对生产机械造成冲击：起动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤，缩短使用寿命；影响传动精度，甚至影响正常的过程控制。
所有这些都给设备的安全可靠运行带来威胁，同时也造成过大的起动能量损耗，尤其当频繁起停时更是如此。因此对电动机直接起动有以下限制条件：
①生产机械是否允许拖动电动机直接起动，这是先决条件；
②电动机的容量应不大于供电变压器容量的10~15%；
③起动过程中的电压降U应不大于额定电压的15%。对于中、大功率的电动机一般都不允许直接起动，而要求采用一定的起动设备，方可完成正常的起动工作。
2.2 老式降压起动方式的适用场合及性能比较：
降压起动的目的是减小起动电流，但它同时也使起动转矩下降了。对于重载起动，带有大的峰值负载的生产机械，就不能用这种方式起动。传统的降压起动有以下几种方法：
（1）星形/三角形转换器：这种方法适用于正常运行时定子绕组采用接法的电动机。定子有六个接头引出，接到转换开关上，起动时采用星形接法，起动完毕后再切换成接法。起动电压为220V，运行电压为380V。这种起动设备的优点是起动设备简单，起动过程中消耗能量少。缺点是有二次电流冲击，设备故障率高，需要经常维护，所以不宜使用在频繁起动的设备上。在转换过程中，由于瞬变电势和电动机剩磁产生的电势往往与电源电压有相位差，严重时会产生电压相加，引起过大的冲击电流和电磁转矩，因此大大地限制了它的使 用。由于起动电压为运行电压的 ，故其起动转矩为额定转矩的1/3，只能用在空载或轻载（负载率小于1/3）起动的设备。在电动机轻载或空载运行时，也可利用该起动设备作降压运行，以提高电动机的功率因数和效率。
（2）自耦变压器降压起动：三相自耦变压器（也称补偿器）高压边接电网，低压边接电动机，一般有几个分接头，可选择不同的电压比，相对于不同起动转矩的负载。在电动机起动后再将其切除。其优点是起动电压可以选择，如0.65、0.8或0.9UN，以适应不同负载的要求。缺点是体积大，重量重，且要消耗较多有色金属，故障率高，维修费用高。
(3) 磁控软起动器：磁控软起动器是利用控磁限幅调压的原理，在电动机起动过程中电压可由一个较低的值平滑地上升到全压，使电动机轴上的转矩匀速增加，起动特性变软，并可实现软停车。但其起控电压在200V左右，用户不可调整，会有较大的电流冲击，且体积较大。
(4) 对于高压电机，可在定子线路中串联电抗器或水电阻实现降压起动，待起动完成后再将其切除。但电抗器成本高，水电阻损耗又大。
(5) 对于绕线式异步电动机，可在转子绕组串接频敏变阻器或水电阻实现起动，待起动完成后再将其切除。但频敏变阻器成本高，而水电阻损耗又大。其他还有延边三角形起动，定子串电阻起动等方法。
值得指出的是：尽管各种老式降压起动方法各有其优缺点，但它们有一个共同的优点：就是没有谐波污染。
2.3 新型的电子式软起动器
随着电力电子技术和微机控制技术的发展，国内外相继开发出一系列电子式起动控制设备，用于异步电动机的起动控制，以取代传统的降压起动设备。新型的电子式软起动器的主回路一般都采用晶闸管调压电路，调压电路由六只晶闸管两两反向并联组成，串接于电动机的三相供电线路上。当起动器的微机控制系统接到起动指令后，便进行有关的计算，输出晶闸管的触发信号，通过控制晶闸管的异通角β，使起动器按所设计的模式调节输出电压，以控制电动机的起动过程。当起动过程完成后，一般起动器将旁路接触器吸合，短路掉所有的晶闸管，使电动机直接投入电网运行，以避免不必要的电能损耗。
所谓“软起动”，实际上就是按照预先设定的控制模式进行的降压起动过程。目前的软起动器一般有以下几种起动方式：
(1) 限流软起动：限流起动顾名思义就是在电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值（Im）的软起动方式。主要用在轻载起动的负载的降压起动，其输出电压从零开始迅速增长，直到其输出电流达到预先设定的电流限值Im，然后在保持输出电流I
这种起动方式的优点是起动电流小，且可按需要调整，（起动电流的限值Im必须根据电动机的起动转矩来设定，Im设置过小，将会使起动失败或烧毁电机。）对电网电压影响小。其缺点是在起动时难以知道起动压降，不能充分利用压降空间，损失起动转矩，起 动时间相对较长。
(2) 电压钭坡起动：输出电压由小到大钭坡线性上升，将传统的降压起动变有级为无级，主要用在重载起动。它的缺点是起动转矩小，且转矩特性呈抛物线型上升对起动不利，且起动时间长，对电机不利。改进的方法是采用双钭坡起动：输出电压先迅速升至U1，U1为电动机起动所需的最小转矩所对应的电压值，然后按设定的速率逐渐升压，直至达到额定电压。初始电压及电压上升率可根据负载特性调整。这种起动方式的特点是起动电流相对较大，但起动时间相对较短，适用于重载起动的电机。
(3) 转矩控制起动：主要用在重载起动，它是按电动机的起动转矩线性上升的规律控制输出电压，它的优点是起动平滑、柔性好，对拖动系统有利，同时减少对电网的冲击，是最优的重载起动方式。它的缺点是起动时间较长。
(4) 转矩加突跳控制起动与转矩控制起动一样也是用在重载起动的场合。所不同的是在起动的瞬间用突跳转矩，克服拖动系统的静转矩，然后转矩平滑上升，可缩短起动时间。但是，突跳会给电网发送尖脉冲，干扰其它负荷，使用时应特别注意。
(5) 电压控制起动是用在轻载起动的场合，在保证起动压降的前提下使电动机获得最大的起动转矩，尽可能地 缩短起动时间，是最优的轻载软起动方式。
停车方式有三种：一是自由停车，二是软停车，三是制动停车。软起动器带来的最大好处是软停车和制动 停车，软停车消除了拖动系统的反惯性冲击，对于水泵 就是“水锤”效应；制动停车则在一定场合代替了反接 制动停车功能。
2.4 软起动器与传统降压起动器的比较软起动器与传统降压起动器的性能。
2.5 软起动器的适用场合
(1) 生产设备精密，不允许起动冲击，否则会造成生产设备和产品不良后果的场合；
(2) 电动机功率较大，若直接起动，要求主变压器容量加大的场合；
(3) 对电网电压波动要求严格，对压降要求≤10% UN的供电系统；
(4) 对起动转矩要求不高，可进行空载或轻载起动的设备。
严格地讲，起动转矩应当小于额定转矩50%的拖动系统，才适合使用软起动器解决起动冲击问题。对于需重载或满载起动的设备，若采用软起动器起动，不但达不到减小起动电流的目的，反而会要求增加软起动器晶闸管的容量，增加成本；若操作不当，还有可能烧毁晶闸管。此时只能采用变频软起动。因为软起动器调压不调频，转差功率始终存在，难免过大的起动电流；而变频器采用调频调压方式，可实现无过流软起动，且可提供1.2~2倍额定转矩的起动转矩，特别适用于重载起动的设备。但是变频器的价格就要比软起动器的价格高得多了。
3 异步电动机经济运行和优化节电控制技术
3.1 异步电动机降压节电技术概述
对于满载或重载运行的电动机，降低其端电压将会造成严重后果，随着端电压的降低，电动机的磁通和电动势随之减小，铁耗无疑将下降。但与此同时，随电压平方变化的电动机转矩也迅速下降而小于负载转矩，电动机只能依靠增大转差率，提高电磁转矩以达到与负载转矩相平衡的状态。转差率的增大，引起转子电流增大，同时引起定子和转子电压间的相角增大，导致定子电流增大，从而使定子和转子铜耗增加值大大超过铁耗的下降值，这时电动机绕组温升将会增高，效率将会下降，甚至发生电动机烧毁事故。因而，一般规程都规定了电动机正常运行时电压变化范围不得超过额定电压的95%~110%。
然而对于轻载运行的电动机，情况就截然不同，使供电电压适当降低，在经济上是有利的。这是因为在轻载运行时，电动机的实际转差率大大小于额定值，转子电流并不大，在降压运行时，转子电流增加的数值有限。而另一方面，却由于电压的降低，使空载电流和铁损大幅减少。在这种情况下，电动机的总损耗就可降低，定子温升，运行效率和功率因数同时得到改善。由此可见，电动机的运行经济性与电动机负载率同运行电压是否合理匹配关系极大。理论分析表明电动机的力能指标（运行效率与功率因数）与其端电压之间存在如下的数量关系[2]：
……………………………………（1）
…………………………………………………（2）
SN和S—电动机额定工况和降压运行的转差率；
和 —电动机额定工况和降压运行的功率因数；
ηN和η—电动机额定工况和降压运行的效率；
KU—电动机的调压系数，KU=U/UN；
UN和U—电动机额定电压和降压运行时的实际电压；
K1—电动机的空载电流系数，K1=Io/IN；
IN和Io一电动机的额定电流和空载电流。
从式（2）不难看出：并不是所有的降压行为都能达到节电的目的，只有当电压降低程度大于转差率及功率因数上升程度时，才能使运行效率提高。实际上，电动机效率随电压降低而变化的关系呈马鞍形曲线，对应于每一个输出功率（或负载系数），必然存在一个最佳调压系数Kum，当Ku=Kum时，电动机的损耗最低，效率最高。Kum称为电动机的最佳电压调节系数。不同负载下最佳电压调节系数Kum可按电动机的负载系数β由下式确定[1]：
……………………………………………………（3）
式中： —电动机额定负载时的有功损耗（kW）；
Po—电动机的空载损耗（kW）；
K—计算系数，K=（Po-Pfw）/ΣPN；
Pfw—电动机的机械损耗（kW）；
β—电动机的负载系数，β=P2/PN·100%
P2—电动机的输出功率；
PN—电动机的额定功率。
文献[1]给出了轻载电动机采用降压节电措施后，节约电能的计算公式为：节约的有功功率
………………………………………（4）
节约的无功功率：
…………………………………………（5）
节约的电能：
…………………………………………………（6）
式中：QN—电动机带额定负载时的无功功率（Kvar）；
Qo—电动机的空载无功功率（Kvar）；
KQ—无功经济当量，当电动机直连电机母线KQ=0.02~0.04，二次变压取KQ=0.05~0.07，三次变压取KQ=0.08~0.10；
Tec—电动机年运行时间（h）。
3.2 优化节电的控制依据
(1) 功率因数（ ）控制法：
最早出现的异步电机优化节电器为№La 功率因数控制器，其原理是通过检测电动机运行中的 值，与预先设定的基准值比较，当实际值低于设定值时，说明电动机为轻载，通过降低电动机的端电压来提高 ，直到实际的 测量值达到设定值为止，实现了节电； 数值高表明是重载，则升高电机端电压，以保证轴上的输出功率。这是一种间接节电法：控制对象是电动机的功率因数，而目的是节电。由于交流异步电机的最佳功率因数在全工作范围内呈曲线变化；不同制造厂生产的同一规格的异步电机的功率因数呈一定的离散性；同一台电机在其新旧寿命期，在同一工况下的功率因数也呈现一定的离散性，这就给设计和调整带来一定的困难。故这种方法是不能达到最佳节电效果的，并且理论与实践都已证明，过高的功率因数值对于异步电机来说，并不节电。
（2）最小输入功率法：
交流异步电机工作时，从电网输入的电功率P1，一部分转换成电机轴上的机械功率P2输出，另一部分则是自身的损耗PS，包括铁耗与铜耗两部分。共中铁耗与输入电压的平方成正比，而铜耗则与其电流的平方成正比，只有在铜耗等于铁耗时，电机的效率最高，损耗PS最小。最小输入功率法的原理就是在电机工作的任一负载点上，在保证轴上机械功率输出的前提下，通过降低电机的端电压而减小电机自身的损耗，从而达到节能的目的。虽然降压可以降低铁耗，而当电压降到一定程度之后，若继续下降，则电流又要增加，因而又增加了铜耗。通过微机自动寻优，让铁耗和铜耗都维持在最低的水平，也即电压与电流的乘积——输入的电功率达到最小值，实现最优节电目的。
（3）突加负载控制
当电动机轴上的负载急剧上升时，又要能在极短的时间内（
3.3 优化节电的适用对象
对于电机转速无严格要求，及不需要调速运行的场合，特别是对于经常大幅度变动的负载，或者长时间处于轻载或空载的电动机，例如轧钢机、锻压机、抽油机等负载，使用优化节电技术，可以收到明显的节电效果。其节电量视电动机的负载系数及轻载运行的时间长短而定。
3.4 降压起动优化节电计算实例
为一台轻载运行的Y1600—10/1730型6000V电动机配置一套优化控制系统，着重计算其起动性能参数和节电效果。
Y1600—10/1730型电动机的原始数据：额定功率PN=1600kW，额定电压UN=6.0kV，额定电流IN=185A，额定转速nN=595r/min；最大转矩倍数=最大转矩/额定转矩=2.22，起动电流倍数=堵转电流/额定电流=5.53，起动转矩倍数=堵转转矩/额定转矩=0.824，额定效率ηN=94.49%，额定功率因数 。电动机额定负载时的有功损耗ΣPN=93.3kW，电动机的空载损耗Po=29.6kW，电动机的空载电流Io=46.25A，电动机带额定负载时的无功功率QN=918Kvar，电动机的空载无功功率Qo=480.6Kvar。
(1) 轻载运行降压节电效果计算
（1）不同负载系数下，电动机的最佳调压系数Kum的计算按式（3）进行，计算结果示于表2。
（2）当U=UN时，不同负载系数下，电动机的综合功率损耗ΣPc的计算按（7）式进行[1] ，计算结果示于表2
………………（7）
（3）按最佳电压调节系数进行调压后节省的电量计算按式（4）、式（5）和式（6）进行，计算结果示于表2。
表2 按最佳调压系数进行降压后节省的电量计算值
电动机负载系数B
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
最佳电压调节系数Kum
0.374
0.53
0.647
0.747
0.836
0.916
节省的有功功率P（KW）
24.2
17.0
11.0
6.4
3.0
0.86
节省的无功功率Q（Kvar）
386.5
300.8
224.8
157.0
97.6
47.2
节省的综合有功功率P+KqQ（Kvar）
47.4
35.05
24.5
15.8
8.86
3.7
U=UN时电机综合功率损耗ΣPC（KW）
59.34
62.04
66.53
72.83
80.93
90.82
节电率（%）
79%
56.4%
36.8%
21.7%
11%
4%
(2) 降压起动时电动机起动特性估算
由电动机的原始数据得知，电动机直接起动时，起动参数如下：起动电流IK=5.53IN，起动转矩Mk=0.824MN。
① 采用降压起动时，调压系数Ku的确定：
……………………………………………（8）
式中：Un——电动机电压，V；
UN——电动机额定电压，UN=6.0KV
MN——生产机械要求的最小起动转矩，当采用轻载起动方式时，MN≥0.2MN。
代入有关数据，得 。
② 采用降压起动时，起动参数计算
起动电流In=KU·IK=2.72IN
起动电压Un=KU·UN=0.493UN=2960V
起动转矩
③ 降压起动的节电效果计算
直接起动时从电网吸收的无功功率计算[1]
…………………………………（9）
代入相关数据，得
降压起动时从电网吸收的无功功率计算[1]
…………………………………（10）
代入相关数据，得
节约的无功功率 &nbs
电网传输Q所消耗的有功功率
Pn=KQ·Qn=0.06×8052.1=483.1kW
降压起动的无功节电率
4 异步电动机的调压调速
异步电动机的调压调速属低效调速方式，因为在调速过程中始终存在转差损耗，因此调压调速有很大的限制，不是任何一台普通的笼型电机加上一套晶闸管调压装置，就可以实现调压调速的。
首先必须改变电动机的外特性，新的外特性必须使电动机有一个宽广的稳定的调速范围。一般要采用高转差率电机，交流力矩电机或在绕线式电机的转子绕组中串接电阻的方法，并且要加上转速闭环控制，才能进行稳定的调速。
其次是要将调速过程中由于转差功率引起的转子的温升很好地导出机外，才能实现长期稳定工作。这里可采取旋转热管结构，也可采取特殊风道冷却结构，都是行之有效的方法。
在电力电子技术高度发展的今天，变频调速装置的价格已不再昂贵的情况下，再考虑调压调速，似乎已无多大的现实意义了。
5 智能马达优化控制器（IMOC系列）
在对交流异步电动机的软起动和优化节电技术的长期深入研究的基础上，研制成功了智能马达优化控制器（IMOC系列），适配电机功率从5.5KW-110KW。
该控制器采用了16位马达控制专用单片微处理器Intel 80C 196MC，具有完善的检测控制功能；主功率器件则采用具有世界高技术水平的专利产品——集成移相调控晶闸管模块，该模块突破以往晶闸管模块的概念，将复杂的移相控制电路与晶闸管管芯创造性地集成为一体，组成一个完整的电力移相调控的开环系统。用它组成的控制器，不但使体积大大缩小，而且增加了设备的可靠性和抗干扰的能力。
在技术上更是集众家之长，并大大突破国内外同类产品的功能，除了起动保护，优化节电外，还增加了风机，水泵类负载的调速功能；抽油机间歇工作节电功能，无功功率就地补偿功能。尤其是完善的保护功能：有过电流、过电压、过负载、短路、接地、缺相、相间不平衡及功率模块超温和电机超温保护等功能。是电机安全经济运行的保护神。该控制器具有以下功能特点：
（1）16位微电脑智能化控制，键盘设定，数码显示，操作简单直观。
（2）软起动，软停车功能，有效减小起动冲击。
（3）优化马达运行方式，节电、改善功率因数。
（4）风机、水泵类负载的调压调速闭环控制功能。
（5）具有泵控制功能，可避免或减小液流喘振和“水锤”效应。
（6）具有相平衡和电源电压自动补偿功能。
（7）具有完善的保护、报警功能。
（8）起动方式、起动电压、起动电流、额定电流及负载类型等参数均可设定。
（9）具有远方控制及联网通讯功能。
（10）自诊断功能。
经过在不同工业现场的长期使用，取得了可观的经济效益。
6 结 论
（1）电子式软起动器结构简单，较之传统的/Y起动器，自耦变压器起动器具有无触点、无噪音、重量轻、体积小，起动电流及起动时间可控制，起动过程平滑等优点，并且维护工作量小。当电动机空载或轻载时，节能效果显著，特别适用于短时满载，长时间空载的负载。
（2）对于高转差电机，实心转子电机，力矩电机等，尤其是在带风机、水泵类负载时，有较好的调速性能，但不适用于普通的笼型电机调速。
