电子技术的起源范文
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篇1
[关键词]电力电气 自动化 元件技术
中图分类号:TP21 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)30-0099-01
如果想要我国的电力企业实现自动化生产,就必须要重点运用电力电气自动化元件技术。在我国,电力电气的自动化水平的高低直接能够决定电力电气行业的发展水平。我国所拥有的计算机技术水平在近几年中已经得到了飞速的发展,这就导致了电力自动控制技术已经应用在了相当广泛的领域当中,比如,办公室、交通、家用电器、工厂以及农场等。我国市场经济水平自改革开放以来已经获得了飞速的发展,电力企业要想与不断变化发展的市场需求相适应,就一定要对自动化生产形成重视,最终促使电力企业能够提高它的经济效益。
1 研究电力电气自动化元件技术的意义
当前的人类社会已经跟着时代的脚步进入了一种网络信息时代中,网络的发展不仅明显提高了社会的生产能力,同时对人类社会的发展具有巨大的促进作用。我国市场经济自改革开放至今已经获得了飞速的发展,同时人们的生活水平也有了显著的提高。但是,不断发展的社会也给电力企业带来了挑战,电力企业之间开始出现越来越激烈的竞争,所以,为了能够让我国的电力企业获得持续性的发展,就必须把一些先进的科学技术应用于电力行业当中,从而能够有效地提高电力企业的管理水平,同时还能够使电力产品的质量以及电力企业的生产模式获得优化。有效地研究电力电气元件,除了可以使电力系统的运行能力得到有效提高,同时还能够使电力资源的质量获得提高,除此之外,人们为了让电力资源的成本获得有效的降低,还在电力行业中应用了节能技术,这样就可以减少在生产电力资源的过程中污染物的排放量,促使我国的电力企业在如今的社会主义市场经济体制下获得持续性的发展。
2 在我国电力行业中主要使用的电力电气自动化元件技术
将电力电气自动化元件技术应用到我国电力行业当中,对于提高劳动生产率、提高产品质量、满足生产需要、提高科学管理的水平以及提高企业的市场竞争力都具有极为重大的意义。
2.1 半控型晶闸管慢慢地被全控型的电子电力器件所取代
在我国,晶匣管作为第一代电子电力器件,标志了运行控制新纪元的到来,直到现在,还是有很多的电力企业在使用这种晶匣管,这种电子电力器件在交流以及直流的传动控制在原来是比较受欢迎的。但是当前全控制式器件GTO、GTP 等新一代的电力开关已经跟着科技发展的脚步被慢慢地开发出来,这些电力开关是最新一代的电力开关器件,同时目前它们都有自己的使用领域。首先是GTO 这种全控制式器件。它是一种利用门极就能够将电力断开的高压器件,拥有较低的关断增益是这一高压器件的最主要特点,一般情况下是4.5。它的通态压降,一般情况下在2―4.5v 之间。不管是关断的dv/dt 或者是开通的di/dt,推广以及运用GTO 都是十分有必要的。其次是GTP 这种全控制式器件。GTP 的各项器件的参数不管是对它的安全工作区还是对它本身的二次击穿现象都存在着较大的影响作用,GTP电路虽然是一种比较复杂的电路,在平常的使用过程中存在着较高的安全系数,出现这种现象的主要原因是这种类型的全控型器件拥有比较小的热容量,并且拥有特别低的过流能力,这就让使用以及设计的相关人员将精力重点放在了保护电路以及驱动电路之上。这就提高了电路的安全性。
2.2 低频的变换器电路逐渐被高频的变换器电路所取代
因为不断获得更新的电力电子器件导致组成电力电子器件的变换器也应该及时地获得更新。当更新出新一代的电力电子器件之后,不仅将功率因素提高了,同时降低了高次谐波对电网所产生的影响力度,最终有效地解决了在低频区电动机的转矩脉动这一问题。当前,PWM 逆变器已经广泛地应用在了电力电气器件当中。不仅相应提高了功率,同时还将高次谐波给电网带来的不良影响大大降低了。运用PWM 变换器在很大程度上妥善解决了处于低频区电动机转矩脉动造成的一些问题。电机绕组是引发不少振动的原因之一。而当电力电子器件处在电流大且电压高这一基本情况下就会发生关闭或者是导通的现象,这样一来就会对开关造成相当严重的损害。所以说开关的损耗的限制是逆变器的工作频率难以得到提升的主要原因。
2.3 交流调速控制理论变得越来越成熟
矢量控制这一基本的思想内容是我国当前在使用交流调速控制理论中所采用的主要思想,形成这一基本思想的原因在于对直流电动机的控制方法进行仿照,有效地将定子电流的转矩分量和磁场分量解耦开来,同时对分贝控制的形式进行有效地采用。这种解耦的方式主要使用与直流变化相类似的模式有效地替代异步电动机的物理模型来完成,在这种过程中,应该要检查转子磁链的方向。原因在于:矢量旋转变化的时候具有较强的综合性以及复杂性,并且转子磁链会对转子回路之间的参数产生较大的影响,因此,所需要的分析结果在实际的应用中是难以获得的,所以一定要即时进行检测工作。而在控制直接转矩方面,所运用到的是空间矢量的分析方法。
3 电气自动化技术的应用
3.1 电气自动化技术在电网调度中的应用
电气自动化技术能够有效的应用在电网调度自动化系统中,电网调度自动化系统主要由硬件和软件构成,利用计算机网络系统对电网中的各个业务进行调度和监控,实现电网调度的自动化。主要是讲电网中发电厂、变电站、工作站等终端进行联系,并对各个环节进行自动化调度监控。电气自动化技术促进了电网调度自动化系统的发展,有利于管理者对电网数据进行收集、分析和整理,提高了电网调度效率。
3.2 电气自动化技术在配电系统中的应用
我国配电系统中电气自动化应用的规模较小,但随着电气自动化技术的发展,必将得到进一步的推广普及。电气自动化技术在配电系统中的应用趋势主要表现在集中监控的配电模式、就地控制的馈线模式、集中监控与配电管理相结合的模式。加强子站与主站的联系,形成统一配电自动化系统,降低人工操作强度,保障配电系统的安全稳定运行。
4 结语
当前的信息技术、微电子技术以及计算机技术对电力电气系统自动化的发展产生了巨大的促进作用。因为这些高新技术的帮助,使得电力电气的相关设备以及元件技术不管在制造方面还是在应用水平方面都获得了较大的提高,同时也使电气自动化系统拥有了更高的整体水平。
参考文献
[1] 李燕馨.电力电气自动化元件技术的运用[J]. 中国新技术新产品,2011(22)
篇2
关键词:电机的保护、启动及变频启动;电气调试、范围、内容、过程。
一、高压电机的保护控制
高压电机需保护的功能很多,主电路高压部分控制可采用计算机综合保护控制器和交流真空断路器联合控制的直接启动或高压变频器控制及高压软启动器控制。
1 高压电机的直接启动控制原理
采用真空接触器直接启动与综合保护控制器相结合,通过电TA和零序电TA采样电路,将高压电机工作电流及漏电电流送入综合保护控制器电流信号输入端,供综合保护控制器进行电机运行状态监测分析、一旦发生过流、漏电、短路、缺相等故障、通过执行元件真空接触器动作,切断电机运行电源,并将故障情况上传到控制中心,同时声光报警。在故障没有排除的状态下,综合保护控制器程序锁定不能合闸的真空接触器,运行电机。
2 高压电机的变频启动控制原理
高压变频器通过大功率IGBT绝缘栅双极性晶体管直接控制电机的高压电源,其结构为高压-低压-高压或三电平叠加结构。随着大功率高电压等级IGBT绝缘栅双极性晶体管开关管的研制成功,一种新型结构的交-直-交形式逐渐替代前两种都带有体积大而笨重铁心变压器的结构,该结构变频器的主电路简图如图I
三相高压交流电经大电流高压整流二极管整流成高压直流电,供快速绝缘栅双极性高压开关管IGBT触发生成可变频的三相交流高压脉冲电源,经电抗器滤波后,变成可变频的三相正弦波交流电,供高压交流电机工作。
快速绝缘栅双极性高压开关管IGBT的开启与关断由变频器内计算机控制中心控制,通过计算机内部程序及电子电路来控制高压交流电的频率和电压幅值,实现高压交流电机的软启动、软停车及转速的调速控制。电压输出频率的可控范围为:0~400Hz。当停车后,通过计算机内部程序控制触发脉冲触发高压滤波电容放电控制的IGBT管,使整流电容的残余存电通过放电电阻释放,高压电源指示灯熄灭放电完毕,避免检修高压电路发生电击事故。
电机的转速:n=60f/2p,由此可知,电机转速与频率f成线性关系。变频器拟采用u/f=c。方式(带PG)输出三相交流电,变频范围为:0~400Hz,采用高载波频率的SPWM方式,载波频率为:10~20kHz,开关功率管为IGBT(绝缘栅双极性晶体管),开关功率管可以多只串联使用。在频率较低时,可通过提高起步电压来提高电机的机械运行性能。
整机主控以单片机为核心部分,利用单片机控制变频器的各项功能和各种信号的输入输出,进行智能化判断和控制,同时将信号送入SPWM发生器戈(如SA4828等芯片),产生和控制SPWM脉冲波,此波送入光电隔离电路,经光电隔离后送入功率驱动芯片如M57962L,进行功率放大,驱动IGBT管,经IGBT输出高压SPWM波形三相电,再经滤波电抗器L滤波,输出三相交流电,驱动交流电机,同时将输出的电压、电流、转速等信号反馈至控制系统进行控制
变频控制一般只适用于变频电机普通电机在低频和高频阶段,不适合使用变频器控制,这是由其铁心材质和结构决定的。普通高压电机在低频段即0~20Hz时,产生高压奇次谐波,使电机发热,影响电机使用寿命;在高频段即50~100Hz及以上时,电机轴承不能承受超高转速而损坏,同样影响电机使用寿命。一般普通高压电机采用真空接触器直接启动与综合保护控制器相结合或软启动器控制。
二、高压电气调试
1高压电气调试范围
高压电气调试也是保证高压电机正常运行的关键,高压电气调试包括高压电缆、高压真空接触器、电机综合保护器、高压电机、高压避雷器、TA.TV,高压变频器。
2高压电气调试的内容
电机综合保护器技术参数的设定整定应根据高压电机出厂说明书中的技术参数和电机设备的实际情况进行设定,并进行一次高压不送电,二次线路模拟动作试验,动作显示均应正常。调试应严格按照《高压电气设备交接试验标准GB50150-1990》及《建筑电气安装工程施工与验收规范GB50303-2002))执行。高压耐压前、后都要进行绝缘电阻测试。测量时,摇表转速应均匀,转速在120r/min左右,绝缘电阻应用AC2500V ,0~2500M Ω兆欧表测量,在15s和60s时分别读数并记录,计算其阻值吸收比,读数结束后,先撤离试验表笔,再停止摇表转速下降,以防试验高压反冲损坏绝缘电阻摇表。高压真空接触器应测量合闸线圈、分闸线圈的动作电压(吸合电压、释放电压),并计算其返回系数值、主触点直流电阻、主触点断口耐压等。
3高压电机的调试过程
高压电机应进行三相直流电阻、绕组极性、绝缘电阻、高压耐压试验等,三相直流电阻采用精密直流电桥测量。高压电机400kW以下的耐压试验电路图如图2。
如图2所示,试验电源AC380V经试验操作台调压变压器调压后,输入高压变压器升压接入放电保护球隙器高压侧,另一侧应可靠接地。放电保
护球隙器应调整好球放电间隙,放电动作保护电压值应稍大于试验电压值,调整好放电动作保护电压值的放电保护球隙后,切断调试电源,操作台调压器返回至零位,连接高压电流表、水电阻、高压电机绕组等试验连接线,特别应检查接地连接线是否可靠接地,确定无误后,方可进行下一步试验。试验时电压应缓慢上升,在试验时间内,高压电流表的指针应无闪动现象,时间到应缓慢下降后切除电源。高压电机400kW以上的耐压试验应进行直流高压泄漏试验,泄漏电流值应符合规范要求。测量前后都应测量其绝缘电阻,阻值应符合规范要求。
综合电机保护器、高压变频器等电子器件设备不宜进行高压耐压试验,但需进行各种技术参数设定,并进行模拟动作试验,动作、指示应正常灵活、可靠。
4高压电气调试的注意事项
(1)高压耐压直流泄漏电流试验时,试验设备应可靠接地,应有专人在试验电缆的两端看护,并用安全隔离带隔离,试验期间禁止人员进入试验隔离区。试验结束后,高压电缆测量两极应注意对地放电,以防残余高压存电伤人。
(2)高压电机的直流电阻测量,应注意测量极与电机电极连接可靠,减少测量误差,测量阻值应三相平衡。
(3)高压避雷器的高压泄漏试验电压应严格按照产品说明书技术要求进行,不能擅自提高试验电压以防高压击穿。
五、结束语
篇3
关键词:电力电气自动化;电力系统;元件技术;应用
就当前电力市场发展实际来看,电气企业若想要实现稳定持续发展,应当积极运用现代自动化控制技术及产品,提高火电厂电气自动化运行的经济性和稳定性,实现能源的合理利用,降低资源消耗,全面提高企业综合竞争力,推进电力企业自动化生产的顺利实现。电力系统及元件技术在电力电气自动化运行中具有良好的应用价值,有助于推进电力企业综合效益的提升。
1 电力系统自动化技术概况
1.1 电力系统自动化技术的概念
电力系统自动化技术指的是运用各种具有自动检测功能和决策控制功能的装置,通过数据传输系统和信号系统将电力系统的每个元件、局部系统或者是全系统进行自动监控、协调控制的技术,确保电力系统能够安全稳定的运行,保证供电的可靠性。
1.2 电力自动化系统的组成要素
一是变电站自动化技术。变电站是将一些设备组装起来,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电和输电的集中点,它能够更好的监控电力的运输供应,保证整个过程的安全高效和可靠经济,因此说变电站自动化技术尤为重要。变电站自动化技术是采用先进的计算机技术、现代通信技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,对变电站全部设备的运行都能够实现实时监控,这种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,实现输电过程的高质量,保证经济效益。
二是配电网自动化技术。配电网主要是由架空线路、电缆、配电变压器等设备组成的,在电网中起到分配电脑呢过的作用。长期以来,配电网只能够采取手工操作的控制方法,随着技术的进步,逐渐能够运用独立的孤岛自动化技术,但是对电能的分配方面还是存在不足之处,因此说,配电网自动化技术对于电能的分配和监控十分重要。配电网自动化主要包括馈线自动化和自动制图、设备管理、信息分析和配电网分析自动化,它依靠大量的智能终端、丰富的后台软件和数据库资料支持,通过信息技术的带动,实现配电网自动化,确保了对电能的充分利用。
三是电力系统调度自动化技术。电力系统调度自动化技术是目前发展最快的技术之一,其功能的强大性能够确保电力系统在运行过程中的准确性、可靠性和经济性。电力系统的数据采集和监控功能是调度自动化的基础,此外,电力系统的市场运营和决策也是不可忽略的环节。
2 电力电气自动化元件技术的实际应用
现代社会经济发展推进了电力行业的进步,基于现代科学技术的电力电子技术和微电子技术得以形成和有效应用,原有模式在的电力传动控制理念难以满足现代电力电气自动化系统的设备控制需求,此种情况下,需要不断创新应用新技术,以保证电力电气自动化系统的稳定有序运行。
2.1 全控型电力电气开关
在电力电气自动化系统中,晶闸管是第一代电力电子元器件,属于半控型,直至今日在直流与交流的传动控制系统中仍得到广泛应用。随着现代科学技术的发展,交流变频技术不断进步,全控式的电力电子开关逐渐取代了半控型的晶闸管,作为第二代电力电子元器件,以GTO、GTR和P-MOSEEF等为主要代表。电力电气自动化系统中,现阶段的电流/电压的定额和开关时间不同的条件下,各种元器件的实际应用价值也存在一定差异。
2.2 变换器电路实现低频向高频的转换
随着现代科学技术的不断发展,电力电气元器件不断更新,变换器电路也发生一定程度的转变。传统的电力电气系统运行条件下,以普通晶闸管作为电力电子元器件,通过相控整流实现直流传功。在交流变频器主要通过交-直-交方式实现。直至第二代电力电子元器件出现,PWM变换器逐渐得到广泛应用,一定程度上提高了变频器功率因数,促进以往条件在低频区电动机转矩脉动问题得以有效解决,具有良好的应用价值。就实际应用情况来看,PWM逆变器内部存在较大的电流和电压,其谐波分量产生较强的转矩脉动作用,一旦其作用于电动机的定转子上,导致电机绕组产生振动并发出巨大声响,严重影响系统的电力电气自动化系统的正常运行。为促进该项问题的有效解决,在应用变换器的过程中可以结合系统运行特点适度调高开关频率,但此种方式并不十分完美,一旦开关频率超出人耳感知范围,电力电子元器件长期处于高电压大电流运行条件在,极易出现关断情况,对开关造成严重损耗,严重影响开关的使用寿命。
2.3 通用变频器的使用
在电力系统运行过程中,通常我们所提到的通用变频器主要是指批量化、系列化及中小功率的变频器。第一代变频器大多采用16位CPU,仅具备普通功能,以U/F控制型为奠定代表;第二代变频器主要采用32位的DSP或双16位的CPU对系统进行科学化控制,以高功能的U/F控制型为代表,通过对转差补偿器、磁通补偿器等的有效利用,其变频器逐步发展,具有无跳闸功能,在电力电气自动化系统应用中也被称作无跳闸变频器。当前市场环境下,无跳闸变频器得到广泛应用,占据较大的市场份额。第三代变频器为高动态性能矢量控制型变频器,通过对现代科学技术的有效运用,以数字化实现系统控制,运用相关软件实现参数设定,具有动态性特征,能够实现自适应控制。在电力电气自动化系统中,通过无速度传感器矢幼控制和有速度传感器矢量控制等,自动优化闭环控制。现代科学技术不断发展,电力半导体器件以IGB为主要发展趋势,通过单片机控制技术的合理应用,促进变频器的可操作性和可维修性等功能得以实现。
2.4 集成电路、单片机及工控计算机的发展
以MCS-51为主要代表的8位机在目前虽然仍占据着主导地位,但是它的功能非常简单,并且指令集比较短小,但其可靠性高,保密性好,从而适合大批量地用于生产PIC系列的单片机以及CTMS97C。
结束语
自动化控制系统逐渐在社会生产各领域内得到广泛应用,电力行业也不例外,通过对电力电气自动化的电力系统及元件及时进行科学化应用,有效提高了电力系统运行效率,满足市场发展需求,为电力行业的稳定发展及综合效益的提升提供可靠的保证。可以说,电力电气自动化控制是社会经济运行的重要技术手段,对于国家电力电子行业发展和社会科技进步都具有重要意义。
参考文献
篇4
【关键词】 技师学院 电气自动化 教学模式 改革 创新实践
引言:技师学院一直以来将培养学生德、智、体、美、劳全面发展作为教育的宗旨,将培养学生的实践能力和创新能力作为教育的目标,在电气自动化技术专业的教学中我们也将贯彻落实这一宗旨[1]。现如今,电气自动化的触角已经延伸到各个机械工程相关的行业,可以说小到一个螺丝钉的制造,大到航空母舰、宇宙飞船的开发,都有电气制动化的存在,社会对技术过硬、实践能力强的自动化技术人才的需求非常大。
一、校企结合,优化课程
电气自动化专业的教学特点就是理论性与实践性强,概念抽象[2]。由于技师学院的学生都是初中毕业落榜或者由于各种原因没有上大专、大本就读于技术学院的学生,他们的学习成绩和学习能力存在一定的局限性,电气自动化专业知识的学习对他们来说是比较困难的。因此,在教学的时候我们必须要以实际的就业需要为基础,让自动化课程更加贴近企业的生产实践,为学习提高今后在企业中的竞争力,促M学生综合能力的提升。
例如:在学习电动机、输送器、自动装置的时候,我们可以让学生设计组装传送带,首先我们将组成传动带的模拟装置为学生准备好,给出单台机组织控制的基本流程和基本参数,让学生自己动手实践操作,最后让简易的传送带能够运作起来,这样可以将抽象的理论知识具体化、实际化,更加有利于学生的理解,为学生今后的发展打下基础。
二、实践教学,优化教师队伍
技师学院由于师资力量的限制,大多数电气自动化专业教学中教师都是“双师型”就是理论教学与实践教学由同一个教师完成[3]。教学中可用于学生动手操作的机械设备较少,学生对于电气自动化机械的了解也仅局限于书面。因此,教师必须改变教学模式,更新教学方案,让学生走出课堂,丰富学生的视野,积极的带领学生参加一些电气自动化博览会,或者组织学生深入企业,了解电气自动化企业的生产运作模式,实时的更新自己的知识储备,让学生的专业能力得到进一步的提高。
例如:教师应该积极的带领学生走出课堂,毕竟在电气自动化发展迅速的今天,新型的机电系统不断问世,教师应该带领学生参加电气自动化博览会,熟悉SCADA\EMS等系统的应用原理,让学生见识更多的新型设备,丰富自己的视野,提高自己的学习兴趣,更加坚定在技师学院对电气自动化专业的学习,提高电气自动化教学的教学质量。
三、工学结合,优化教学过程
学生在技师学院的学习都是为了今后更好的适应企业发展,那么,要如何工学结合,优化教学过程呢?一方面,我们必须将工作与学习相结合,处理好理论与实践之间的关系,将课堂教学搬到实习实训色基地中,建立工学结合的教学模式,积极的发挥教师的督导作用。另一方面,我们要将“教”与“学”相结合,在实习的基地教学中要以学生为主体,让学生充分的发挥自己的主观能动性,在学中做,在做中学,体验电气自动化机械的操作流程,学会总结错误,探究解决方法,提升自己的实践操作能力[4]。
例如:在学生掌握的一定的理论和实践基础之后,我们就带领学生到实习的基地进行实际的操作,在保证学生不耽误生产的前提下,尽力让学生自己练习安装、操作、维修机器,让学生明白电气自动化在实际的企业生产中发挥出的作用,提升学生的学习积极性,让学生能够主动的发现自己的错误,并且自己探究解决的方法,在实践中提高自己动手实践的能力和自主探究的能力。
结束语:综上所述,电气自动化专业技术引入技师学院的教学中,对学校的教学设备和教师质量有了更高的要求,教师在进行电气自动化教学的时候,要不断的归纳总结,优化课程,让自动化教学与企业的生产实践紧密结合,要立足实践、开发创新,努力的提升教师的自身教学素质,提高自动化教学质量,探讨出符合技师学院自身的实际情况的教学模式,提高学生的综合素质,促进技师学院的发展,为社会培养更多的优秀电气自动化技术人才。
参 考 文 献
[1]刘刚.浅谈技师学院电气自动化技术专业教学模式的改革[J].机械工程(自动化教育).2015年11期
[2]曹春霞.电气自动化技术专业课程教学模式改革研究[J].现代机电工程.2014年08期
篇5
【关键词】新能源汽车 电子控制 关键性技术 研究
在1970年代,全球石油危机爆发后,欧美跨国汽车公司就开始对新能源汽车进行了探索和研究。在国内,从“八五”开始到“十五”,三个五年之间对于新能源汽车也加大了研究和生产力度,然而却没能完全将科学研究成果转化为实物,产业化项目数量极少。随着能源危机的日益严峻,传统的石化能源日益减少,环境污染问题严重,新能源的开发工作日益受到关注。新能源汽车以节能和减排为核心目标,具有高能源利用效率以及环保的特点,这也使其成为了汽车发展的一个新方向。对于新能源汽车而言,电子控制技术是其性能以及使用质量的关键因素,因此加大对汽车电子控制单元的研究,也是推动新能源汽车发展的一条有效途径。
一、新能源汽车的发展
在我国,新能源汽车的开发和探索深受国家政府关注。早在1995年国家便开始研究蓄电池新能源汽车,并经过探索,累积了大量的经验,取得了不错的成果。对于蓄电池新能源汽车的研究和开发,最早是由中国远望集团以及清华大学等单位发起的。到了“十五”,国家将新能源汽车纳入重大科技项目中,激励了更多人对新能源汽车的研究。纯新能源汽车开始生产,并得到了应用;混合动力汽车产品实现产业化;燃料电池汽车的发展具备国际水平。“十一五”的时候,由于国家政策的实施,新能源汽车发展加快。到了08年的5月份,“十城千辆”计划提出后,新能源汽车开始进行生产和运行。
二、新能源汽车电子控制的关键性技术
对于新能源汽车而言,电子控制单元的性能与汽车的安全性、可靠性、能源利用率以及控制策略等都有着密不可分的关系。由此可见,对于新能源汽车而言,电子控制单元的开发和研制具有十分重要的价值和意义。
对于新能源汽车而言,电子控制单位是其核心,在结构上主要包括了能源再生制动以及能源管理系统等一系列的子系统。每个子系统在结构上,主要包括了控制策略系统、电控系统、传感器、信号处理系统、指示电路以及诊断电路等。对于不同新能源汽车而言,其电子控制单元存在差异性,然而整体上,其电子控制单元的主要构件还是包括了几个核心元件,即能源再生制动系统、电机控制系统、动力总控系统、电动助力转向系统以及能源管理系统。
对于能量管理系统而言,其主要构件包括了功率限制单元、充放电控制单元以及功率分配单元等。在原理上,主要对电子控制单元中数据采集电路收集的电池状态信息等进行处理,从而生成相关的指令,并将其发送至功能模块。能量管理系统的主要作用是对汽车蓄电池的工作进行维持,使其处于最佳运行状态。另外,其通过对各个子系统运行信息采集,对子系统的运行情况进行了监控,并结合实际情况对系统的充电进行控制,同时还能够显示剩余能量。由此可见,对于能量管理系统而言,其在数据采集模块上要求具备较好的可靠性和安全性,从而实现电池的无损充电和充放电监控,有利于保证电池的正常运行。
对于传统的汽车制动,主要通过摩擦降低汽车动能,从而控制汽车的速度,结合能量守恒定律,降低的动能主要转化为热能。汽车的制动主要利用牵引电机到发电机的转化,实现对电机的拖动,实现对汽车速度的控制,降低的动能主要转化为电能进行储存。在新能源汽车的开发过程中,再生制动能源回馈系统是开发内容之一,其研究需要结合汽车的动力学、电机特点以及电池安全性等因素。
在电机驱动控制系统上,主要构件包括了电机、数字控制器、传感器以及电力电子变流器等。新能源汽车的电机驱动系统中,目前主要采用开关磁阻电机、感应电机以及永磁同步电机。在控制原理上,主要包括了电枢电压控制法、直流电机励磁控制法等。
对于电动助力转向系统而言,结构上主要包括了电机、传感器以及电控单元等。电动助力转向系统电控单位通过对转向盘的相关指标进行检测,包括力矩、转动角度以及车速等,从而对电机运行方向以及电流进行调整,并对电机发送相关的指令。然后再结合减速器以及离合器对转向系统补充动力,有利于助力转向的控制。电机助力转向系统在开发工作上以研制出低成本高性能的传感器以及助理电机为主。
动力总成控制系统主要由动力总成控制单元、发动机电控单元、AMT控制器、电机控制器以及动力电池管理系统组成。通过明确电机的输出功率比例,动力总成控制系统能够使汽车性能持续处于最佳状态。
电子控制单元系统的核心主要为工业处理器硬件平台,其具有高性能性,包括了中央处理器、DMA、高速CAN、IAVA/DSP指令加速器、A/D、以太网以及USB等,这些元件的共同结合,能够加强对汽车的控制水平。软件主要引进了开源的嵌入式LINUX实时多任务平台系统。系统开发存在以下几个任务:电磁兼容环境下的硬件设计;软件选择和内核裁减改善;再生制动能源回馈系统的设计;系统通信;自动控制巡航技术的设计。
三、结束语
新能源汽车具有高能源利用率以及环保节能的特点,因此深受世界各国的关注。在新能源汽车的开发上,电子控制单元是其重要核心内容,其性能好坏与汽车的质量和功能存在直接关系,因此在开发工作中还需要加大对电子控制关键技术的研究。
参考文献:
[1]胡登峰,刘洁,程楠.新能源汽车产业创新网络的内涵、演化及其取向[J].重庆社会科学,2012,3(02):123-124.
[2]梁玉娟.基于坡道元胞自动机模型的能耗研究[J].广西科学,2011,2(01):131-132.
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关键词:电力系统;电气自动化;元件技术
中图分类号:TM76 文献标识码:A
随着我国经济的快速发展,社会主义现代化建设的不断完善,电力行业作为我国社会基础建设行业的重要组成,受到了社会各个领域的关注。近年来,市场经济和经济全球化的发展,使得电力运行模式逐步呈现多元化特点,行业之间的竞争日益激烈。电力企业为了提高自身的行业竞争力,确保其能在竞争的市场环境中占有一席之地,就必须不断提高内部元件的技术水平,促进整个行业的智能化和自动化发展。
1 电气自动化元件技术在电力系统中应用的必要性
21世纪是一个网络信息时代,促进了社会经济的发展和人类社会的进步,同时增加了各行业的市场竞争,对各行业的技术水平要求提出了更高的要求。电力资源是人类必不可缺的重要资源之一,给电力行业带来了更大的生产压力,导致电力企业之间的竞争日益激烈。电力企业为了增强自身的市场竞争力,研发和引进了很多先进的科学技术,并将这些科学技术应用到日常生产运营中,进而完善了企业的生产模式,提高了企业的生产管理水平和产品的质量。其中对电气自动化元件技术的研发不仅提高了电力资源的质量和电力系统的安全运行,还大大降低了电力企业的生产成本及在生产中对环境的污染,减少了能源消耗量,促进了我国电力行业的健康发展。同时,经济全球化的发展,给我国市场经济带来了大量机遇的同时,还存在很多挑战。电力企业在生产和经营过程中,为了提高市场竞争力,促进企业的长远发展,就开始对电气自动化元件技术的研发和引进,这在很大程度上提高了电力行业的市场竞争力。可见,对电气自动化元件技术进行研发和应用是必要的。
2 电力系统领域中电气自动化元件技术的具体应用
2.1 全控式器件的应用和发展
我国运动控制新纪元的标志是半控型晶闸管的出现和应用,半控型晶闸管作为我国第一代电力器件,在交流和直流传动控制系统中被广泛应用。不过,在交流变频技术的推动下,全控式器件的出现,逐渐渠道了半控型晶闸管。全控式器件主要包括了GTO、GTR、P-MOSEFT。其中GTO是一种能用门极关断的高压器件,关断的效益较低,在4.5左右,且需要一个极为庞大的关断驱动电路和吸收电路,该器件的通态压降一般在2-4.5V,比普通的晶闸管高。GTR的电路较为复杂,使用难度较大,主要是在使用出会出现过流能力低、热容量小、安全工作区受各项参数影响大等问题。P-MOSEFT是一种电压驱动期间,对驱动电流的要求较低,驱动电路也较为简单,主要在开通时提供容性充电电流和关断时提供放电电流。由该器件引出的IGBT器件是一种混合期间,既有GTR大电流密度的特点,又有P-MOSEFT的高速和高输入阻抗特性。IGBT器件的通态电压降在1.5-3.5V之间,电流下降时间在0.2-1.5μs之间,关断存储时间在0.2-0.4μs之间,生产效率较高。
2.2 高频变换器的应用和发展
每个电子器件的更新推动了变换器电路的更新,全控式电气器件的使用,其变换器也逐渐从低频向高频发展,较为常用的是PWM变换器(如图1所示)。高频变换器的应用不仅提高了功率因数,降低了高次谐波对电网产生的不利影响,还有效解决了电动机在低频区产生的转矩脉动问题,即PWM逆变器中的电流和电压谐波分量产生的转矩脉动会作用于定转子上,使得电机绕组因振动产生噪音,降低了逆变器的工作频率。
2.3 通用变频器的应用及集成电路、单片机的发展
通用变频器是指批员化、系列化、占市场量最大的中小功率变频器,如功率≤400KVA的变频器。从技术发展层面上看,电力系统领域中半导体器件主要有GTO、GTR和IGBT,以GTR和IGBT的发展趋势上看,支频器的可维修性、可靠性和可操作性也因单片机控制技术的发展而有所提高。在集成电路和单片机的发展上,虽然8位机以其高可靠性和保密性仍然有很广泛的应用,但是其指令集较短,功能简单,适用于GMS97C和大批量生产的PIC系列单片机。同时,对单片机的开发手段也日益完善,除了传统的汇编语言,还有PL/M语言、C语言等。此外,电气自动化元件技术的应用,使得交流调速控制理论不断成熟,对促进电力企业的自动化、智能化生产具有重要意义。
结语
总之,计算机技术、信息技术、微电子技术为我国电气系统的自动化发展提供了科学的技术支撑,同时还提升了电气设备相关元件技术的应用水平,促进我国电气自动化系统整体水平的提升。全控式器件、高频变换器、通用变频器、集成电路、单片机的发展以及交流调速控制理论的不断成熟,标准这电气自动化元件技术的科学发展,而这些元件技术水平的提高,必然会促使电力企业生产自动化和智能化水平的提高。
参考文献
[1]孟建伟.电力电气自动化元件技术的运用[J].科技创业家,2013,29(21):13-14.
篇7
关键词:分频;计数;脉冲;振荡
方法一:CD4060、CD4027时钟信号源电路
1HZ时钟信号源实际上就是“秒”信号源。它是电子计时钟表和许多电子仪表和自动测量控制装置中十分重要的时钟信号。这种秒信号源除了某些集成电路设有专门的秒信号发生发生电路外,大多数使用通用数字集成电路来组成。例如用各类门电路,包括施密特门等,将门电路与RC元件或石英晶体组合,组成RC或石英晶体多谐振荡器,通过多级分频取得1HZ的秒时钟信号。其中最常用的秒时钟信号源是由“十四位二进制串联计数器/分频器和振荡器集成电路CD4060”组成的秒时基信号源。对于CD4060来说,它是一只十四位二进制/分频和振荡器集成电路,该电路内含一个十四位二进制计数/分频器和两个独立的反相器。十四级分频器的分频范围为:16―16384。可根据电路需要来选摘不同的分频系数,在一般电子钟表电路中都采用晶振频率为32768HZ的石英晶体,选用16384的分频系数将其分频为1HZ的输出,作为秒时基脉冲信号。其详细引脚功能如下:CD4060为16引脚扁平塑封结构,其中16脚、8脚分别为电源正、负端外,7、5、4、6、14、13、15、1、2、3分别为分频输出端Q4~Q14。其中Q1、Q2、Q3和Q11四个分频端不引出,实际上引出端为10个。12脚为复位端R。其余3个引脚9、10、11则为内部两只反相器外引脚,当用它作为RC振荡器时,9脚接振荡电容,10脚接振荡电阻,11脚接保护电阻。当用作晶体振荡器时,10、11脚之间并接石英晶体和反馈电阻。CD4060作为分频器时,它的分频系数在24~214之间,即从16~16384。当需要在此范围内分频时,可根据分频系数在Q4~Q14之间选择输出端。如果分频系数为2N时,可选择几个Q输出端进行组合。因此为电路的使用提供了很大的方便。
CD4060在组成晶体振荡器时,其震荡频率与所用晶体的故有谐振频率一致;当组成RC振荡器时,其振荡频率可接公式f=1/{2.2RC}来估算。
本电路使用CD4060组成一个石英晶体振荡器,由于采用了电子钟表通用的谐振频率为32768HZ的石英晶体,他的振荡频率为32768HZ,经过内部14级分频后,由Q14输出的脉冲为2HZ。在通过一级二分频器后便得到了标准的“秒”脉冲输出。其电路如(图一)所示。
图中,CD4060的10、11脚间外接一只谐振频率为32768HZ的石英晶体,它和内部的反相器组成一个高精度的石英晶体谐振器。由振荡器产生的32768HZ的振荡脉冲,通过内部14级分频后,又3脚输出。由CD4060的引脚功能图可得知,它的3脚为Q14,其分频系数为16384,因此经分频后输出的频率为2HZ。
由CD4060输出的2HZ脉冲信号,通过一只二分频器分频后,得到了1HZ的秒信号。
本电路使用一只双JK触发器CD4027组成的双稳态触发器,做二分频器,分频后的秒信号1脚输出。
双JK触发器内含两个独立的JK型触发器,它是由D触发器演变而成的,即在D触发器的D端增加一个控制门后形成的。该控制门将原来的D输入端分成J、K两个输入端,在原来各输入端工作状态不变的基础上,当J端为高电平时,在时钟脉冲上升沿的作用下,Q端输出高电平;当K端为高电平时,在时钟脉冲的作用下,Q端输出低电平。
本电路使用了JK触发器中的第二个触发器,将其J2(6脚)、K2(5脚)端接高电平,R2(4脚)、S2(7脚)端接低电平,时钟脉冲输入端CP2(3脚)接2HZ脉冲输出端,分频后的1HZ脉冲由Q2(1脚)端输出。
振荡电路中所接的微调电容C2为频率校准电容。用来校准因各种因素造成的振荡频率的偏差,使电路输出准确的“秒”信号。
由以上波形分析可知,当外来脉冲信号加入74LS90异步十进制计数器14脚(CP端)则可以根据(图三)的波形得到Q0(14脚)的输出。即当CD4060经过内部14级分频后,由其Q14端输出一个2HZ脉冲加在74LS90异步十进制计数器的14脚(CP端),则可以由其Q0(14脚)端输出一个1HZ的时钟脉冲。其之间的关系由(图四)所示。其中图中的74LS00是为为了防止按键抖动而设置的,其内部为四个与非门电路组成,而本图中只用了其中一个,即(1、2脚为输入,3脚为输出),R2为反馈电阻,与32768晶振配合使用。起到一个反馈作用。74LS90的3脚为R0B复位端,7脚为SOB置位端,10脚为接地端,5脚接电源。
参考文献
篇8
(山西机电职业技术学院 山西 长治 046011)
摘要:在对山西机电职业技术学院汽修专业教学现状研究分析的基础上,结合国内外现有理论实践一体化教学模式和教学方法,认为要培养有知识、有能力的实践应用型人才,需要在课程体系、教学内容和教学方法等方面进行全面改革。通过改革,认为嵌入“生产式管理”教学模式,既能开发出具有职业教育特色的项目教学课程,又能提高学生与社会岗位的贴近程度。
关键词 :生产式管理;课程开发;实践
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)09-0106-03
作者简介:赵亮(1980—),男,山西运城人,硕士,山西机电职业技术学院讲师,研究方向为汽车电控发动机故障诊断。
基金项目:山西省高等学校教学改革项目2012年度立项课题“嵌入‘生产式管理’的汽车发动机电子控制技术原理与维修课程开发与研究”(项目编号:JG2012034)
随着我国经济的发展和社会的进步,汽车产业成为我国国民经济的支柱产业,而产业人才的短缺成为了突出矛盾之一。上世纪90年代以来,我国十分重视高等职业教育发展,出台了一系列政策和措施,一批高等职业院校积极探索应用型人才培养模式,尤其在课程结构设计、教学方法等方面已经取得了可喜的成就。但是,如何真正地将学生学习过程变成汽车维修的工作过程,如何把企业的生产管理模式嵌入到教学活动当中,如何正确选取教学内容,如何有效地用汽车专业理论指导汽车维修实践,还有待进一步的研究。为此,本课题组选择了“嵌入‘生产式管理’的汽车发动机电子控制技术原理与维修课程开发与研究”这一课题作为汽修专业课程改革的突破口。
课程改革研究的目标
本研究通过对高职高专汽车检测与维修技术专业课程体系的分析,结合本校课程建设实际,在总结国内外关于汽车电控发动机课程改革成功经验的基础上,分析探索适合我国国情、具有中国特色的高职教育汽车类课程的教学模式。通过对汽车专业人才培养模式的实践探索,构建以应用为主旨,与汽车行业和企业相适应的、符合社会发展和个人发展需要的课程体系,形成主动适应社会经济建设需要,具有时代性、特色鲜明和高水平的高等职业教育人才培养模式。
课程具体目标及课改研究思路
以提高学生就业质量为核心,以目前高等职业院校课程改革作为切入口,在分析本校课程建设实际的基础上,借鉴国内外高职院校汽车专业课程课程建设成功的经验,调研了解企业发展对人才的需求。基于汽车维修的七个流程,将原来分散在“汽车构造”、“汽车发动机原理与检修”、“汽车电控发动机检修”、“汽车发动机故障检测方法”等课程里的内容进行重新整合,和长治圆通奥迪4S店共同开发出一门全新的“汽车发动机电子控制原理与维修”课程,该课程具备“双向性”,既能提高学生技能,又适用于企业员工培训。同时,在教学过程中嵌入企业文化和企业的现场6S管理模式,把企业的生产管理模式嵌入到教学活动当中,真正地将学生的学习过程变成汽车维修的工作过程,提高学生的职业技能,最终实现学校与企业的“零距离”。
课题研究内容
(一)课程体系改革
根据既定的课程具体目标,对汽车行业职业进行分析,并将该行业工种、岗位所要求的操作技能、技术知识、操作顺序、工作态度等内容列出来,编成任务目录,根据任务目录行进教学内容的选择。选择内容要以职业素质为培养导向、职业技能为培养重点,与学生就业后在工作岗位所从事的主要工作任务相匹配,以任务引领学习,以完成工作任务所需的职业能力为主线,同时在教学过程中嵌入企业现场6S管理模式,融入企业文化,对汽车专业课程体系和教学内容进行全面整合,构建适应现代汽车维修、检测、服务、营销的课程体系。通过与企业合作,分析并参照汽车维修岗位能力,以“工作岗位群和工作过程”为课程开发理念,以课程内容与职业标准对接为原则,以汽车技术服务为主线,开发“典型工作岗位”——汽车检测维修、汽车维护保养环节中典型的工作任务。在此基础上,构建“任务引领、岗位对接”的实践课程教学内容。
(二)课程内容改革
教学内容本着“必需、够用、实用”的原则,以汽车维修岗位的七个流程为主线,围绕汽车维修的七个流程展开。每一个流程都以工程项目为引领,每一个工程项目都是每一个流程上真实的、典型的工程案例,每一个工程案例都与企业一线技术人员共同确定,体现了在工作岗位上真实所需的汽车维修理论和操作技能。学生在学校学习时就把此项目作为必修项目,反复操练,到工作岗位上就能够熟练应用。同时,每一个工程项目的实施不仅体现对学生分析、解决实际问题能力和创造能力的培养,还将添加如何更加高效、安全开展工作的教学内容。此外,对一些过时的课程内容予以摈弃,及时添加一些新知识和新技术,使教学内容与行业技术同步更新,使学生紧跟主流车型,保证课程内容的“新鲜”。如表1所示。
(三)课程组织实施
在课程组织实施中,拟引进不同企业的一线维修主管和本校教师共同授课,把先进的维修理念和技术、企业文化和管理模式带进课堂。通过授课既能促进本校教师自身成长,也可以完成对企业员工的培训任务,实现企业教师校园化,学校教师企业化,达到校企互补。在具体的教学实施过程中,教师和学生都是双重身份,教师既是教师又是师傅,学生既是学生又是员工。教学中拟将一个班级分成若干个小组,每个小组代表一个维修小组,每个小组设组长一名。学生在听完教师讲完每一个流程、布置完工程项目后,身份立刻转变,完全按照企业的6S管理模式进行维修工作。在师傅指导、组长带领下和企业文化的熏陶下,结合6S模式的管理,学生边查资料边学习,边学习边实际操作,理论实践穿行,做学一体,边学边练;教师则通过现场点评的形式,激励各个小组进行相互竞争。七个流程完成之后,学生能掌握就业后工作岗位上所要求的各种技能和能力,同时也能熟悉和适应不同企业的文化和管理模式,最终实现“零距离”上岗的教学目标。
(四)教学方法创新
该课程的特点就是它的实践性与实用性,既要将知识能力全面地传授给学生,又必须调动学生的学习兴趣。拟综合采用案例教学法、角色扮演法、小组讨论法等教学方法,同时要充分利用网络资源,通过QQ、E-mail等现代通讯手段,加强教师和学生的联系,构建师生交流互动平台。充分利用仿真模拟教学软件和各种实验台架,模拟设置各种实际工作中出现的故障,让学生在仿真模拟教学软件和台架上反复操练,直到熟练掌握其操作流程和方法,提高学习效率,降低实训成本;采用与工作环境一致的实训场景,根据企业实际操作和职业资格鉴定考核要求进行严格的实操训练,使学生掌握的技能与企业要求一致,同时进行职业资格鉴定考核,实现“零距离”上岗。
(五)转变考核方式
在课程考核方法改革中,取消以往一份试卷定成绩的传统做法,全部采用过程考核方式,同时采用第三方(企业人员)介入参与考核的方法。由于和我院深度合作的企业有几十家,企业的技术经理同时担任核心课程的任课教师或教学指导委员会委员,除共同确立课程内容外,也参与到该课程的具体考核当中。如表2所示。
课程改革成效
从近几年的模块教学过程和结果来看,此课程改革无论从学生的感受和评价,还是教师不断改进和完善的专业教学技能方面,都收到了良好的效果。任务引领型的模块化教学比较适合我们培养一线应用技能型技术人才。
(一)促进了课程建设
本课程改革推动了教学改革的进一步深化,尤其是“嵌入‘生产式管理’的汽车发动机电子控制技术原理与维修课程开发与研究”成功申报山西省高等学校教学改革项目2012年度立项课题,为其他课程的教学改革积累了经验,树立了榜样,更好地促进了本课程的建设和发展。
(二)促进专业的建设和发展,得到校内外的良好评价
课程改革对教师的要求明显地提高,进一步促进了师资队伍的建设。每学期学校教务处组织的学生教学评价,课程组教师优良率都名列前茅。2012年,在长春举办的全国职业院校汽车检测与维修技能大赛中,我院代表队在所参加的三个比赛项目中获奖,“汽车电气系统检修”荣获二等奖,“汽车检测与维修”和“汽车自动变速器拆装与检测”荣获三等奖,同时师资力量得到了提升,学生技能水平得到了强化。
(三)提高了学生的就业率
精诚办学的理念和教学质量的提升整体提高了就业率,我院毕业生得到了企业和社会的认可,2010—2012年连续三年我院汽车检测与维修技术专业学生就业率达100%,形成了该专业学生在本地区供不应求的局面。
课程改革特色
汽车检测与维修技术专业的课程改革,不仅收到了良好的教学效果和评价,还形成了一些改革特色:(1)提出以工作过程引领课程改革;以工作典型案例架构课程内容;以企业式现场化模式建设教学环境;以工作能力目标作为课程培养目标的教学理念。(2)以典型工作任务为项目引领,整个教学过程嵌入“企业生产式”管理模式,融入“6S”管理方法,过程中学生既是学员又是员工;学习过程又是工作工程,缩短转型期,形成了“工学结合”的课程特色。(3)提出培养“三项能力”——工程实践能力、自学能力和创新能力,建立“四种意识”——合作意识、质量意识、效率意识、安全意识。(4)该课程具备“双向性”,既适合在校学生学习,又适合企业员工培训。
结语
“汽车发动机电子控制技术”作为高等职业教育汽车检测与维修技术专业的课程体系中的主干专业课程,采用嵌入“生产式管理”的教学模式,开发具有职业教育特色的项目教学课程,切实提高了学生与社会岗位的贴近程度,从而培养出更多受到用人单位青睐的高素质的汽车检测与维修人员。同时,对其他主干课程的改革也起到了促进及示范作用。
参考文献:
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[5]幺居标.汽车底盘构造与维修[M].北京:机械工业出版社,2002.
[6]贺平.项目教学法的实践探索[J].中国职业技术教育,2006(22).
篇9
电子技术起源于十九世纪,二十世纪以来得到快速发展,成为近代科技创新的里程碑。其主要从事电子器件与实践应用研究,因而伴随电子技术的不断更新,各类电子器件、新型产品涌现出来,在人类社会中实现了广泛应用,同时推动了国民经济的稳步增长。本文就电子技术发展进行分析,对激发其重要功能,实现更大的突破,有重要的实践意义。
关键词:
电子技术;发展;实践
1前言
新时期,人类社会全面迈进以微电子、计算机以及网络为核心信息时代。电子电路是形成信息、进行安全储存、快速传输以及处理的重要核心,为此电子技术在推动现代社会建设发展上发挥了极为深刻的影响。电子技术主要研发电子器件、电路系统与相关应用,为新型技术的重要基础,伴随电子技术的快速更新其成为引领社会提升生产力的动力源泉。
2电子技术演进
历程十九世纪,伴随物理学的快速发展,为电子技术开创了良好的条件。伟大的发明家爱迪生总结了热电子效应,而后人们利用该效应创造了电子二极管,并验证了其阀门的功能,率先在无线电检波中实现了应用。进入二十世纪,美国科学家研发了电子三极管,进而奠定了较早时期电子技术的里程碑,人类社会迈入电子管时代。基于电子管生产费用较高、体型庞大,耗费能源量大,会产生噪音污染,工艺技术较为复杂,因而人们研究出了新的点触式晶体管,推动人类社会迈入晶体管时代。1958年,美国科学家通过单晶硅研究开发了集成电路,从此,人类社会迈进集成电路时代。目前,集成电路在集成度上有了较大突破,已上升至500万倍,体积则降低了200倍,成本降低了100万倍。正是由于集成电路低成本、体积轻便、安全可靠、属性良好等优势,因而引领了工业、通信、控制、计算机、测量与生物医学领域的全面创新。
3电子技术现状
当前,电子技术发展主要包含三类技术,即数字信号处理技术(DSP)、电子设计自动技术(EDA)以及嵌入式技术。DSP技术主要通过模拟信号采样,完成数字化处理后对信号做分析,该技术关注于理论、软件技术以及相关算法的最终实现。为完成此目标便离不开具体硬件的有效支持,这便是该技术的核心思想。当前,DSP发展成为涉猎多重学科、应用极其广泛的技术,伴随计算机系统、信息处理技术的快速腾飞,为数字信号处理技术提供了广阔平台,尤其是数字信号处理逐步在通信系统中发挥了重要功能。该技术主要通过计算机系统以及相应的设备工具,利用数字模式完成信号采集、应用、传输、滤波、压缩处理、分析、增强,进而获取到人们所需的具体形式。未来,DSP相关技术产品将持续朝着高性能应用、低能耗、全面融合、丰富拓展的方向发展,芯片将更多的渗透至电子产品之中,变成各类电子通信产品的重要技术标签。EDA技术围绕大规模逻辑器件这一重要载体,通过硬件语言对系统逻辑进行描述,还需要借助计算机系统、可编程逻辑器、开发系统进行设计。该技术的应用可自动化设计形成优质电子系统以及相关产品,同电子技术领域、微电子领域更新发展紧密关联。
另外,EDA技术借助计算机科学技术之中较多前沿成果,围绕计算机这一基础平台,通过图形学理论、拓扑技术、计算机数学等新型计算机学科重要成果开发形成了一系列的通用CAD处理工具。可辅助电子设计人员完成电子组件以及系统的规模化、整体化设计。可以说,EDA技术的广泛应用为电子系统规划分析与设计掀起了前所未有的变革浪潮。嵌入式技术为一类专用系统技术,是整体装置或机械设备的组成单元。一般来说,嵌入式系统技术需要存储控制程序至ROM控制器之中,实际上,各类数字接口系统设备均采用了该技术模式,一些嵌入式系统还具备操作系统,然而较多嵌入式系统借助单独程序完成整体控制。由于嵌入控制器轻巧、占用空间小,更加安全可靠、具有较强的应用功能,使用起来灵便简单,因此其逐步延伸到工业领域、农业科技、教育事业、国防事业、科学研究与人们日常生活之中,对各行业领域技术更新、产品换代、增强生产效能上发挥了显著的正面影响作用。
4电子技术发展趋势
伴随科技的不断进步,人们逐步由多层面入手研究半导体相关技术,通过推出新型电子技术产品符合现代社会生产的多重需求,而并非单纯的限定在提升当前工艺水平层面。具体途径包括SOC技术、微电子机械等。SOC技术的提出主要由整体系统视角入手,将处理运算、模拟分析、软件工具、内部芯片、电路层以及器件的规划设计密切融合在一起,通过一块芯片完成传统多级芯片实现的电子系统应用功能。SOC技术的研发,进一步推动电子技术从集成电路发展为集成系统。基于该技术可全面考量整体系统各项状况,因而同以往多芯片组成电路系统比较,在性能一样的情况下可显著简化电路复杂程度,节约电路成本费用并提升系统可靠性。因此,SOC成为电子技术不断更新发展的又一新方向。MEMS将微电子同不同学科进行融合,集成了传感装置、执行单元以及处理电路,可有效将电子系统同外部环境紧密联系,这样一来系统不但可对外界信号及时感应,还可应对处理该类信号并完成具体操作。可以说,MEMS微电子技术的不断扩充与延伸,将微电子处理技术同精密加工处理技术全面融合,完成了微电子领域同机械领域的对接。应用MEMS处理技术开发研究相关产品逐步形成了全新的行业领域,其不但可缩减机电系统投入成本,还可胜任较多大体积机电系统不能承担的工作任务。
5结语
总之,伴随实践生产以及科技水平的快速发展,电子技术水平大幅提升,实现了更加广泛的服务应用,其对提升社会生产力水平也发挥了极大的影响。可以说,电子技术总体水平成为当前现代化领域的核心标志,是全面实现现代化发展的核心技术基础。
参考文献:
[1]梁石锋.浅析电子工程的现代化技术[J].电子世界,2012(11).
[2]谭会生.EDA技术及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.
[3]符意德.嵌入式系统设计原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2010.
篇10
【关键词】项目教学 电子技术 问题 应用
项目教学法是起源于美国,并在德国盛行,特别的适合中专的职业技术教育。它不仅将传统的学科体系及具体的知识内容转化成若干个小的教学项目,更围绕项目组织的教学展开,使学生能够直接参与项目的整个过程。
一、项目教学法的核心
项目教学法是在教学中通过让师生共同完成一个完整的项目的活动。项目教学法的核心追求是,不再简单的把让学生根据老师的安排和讲解去得到最终的结果作为目标也不再简单的把老师掌握的现成的知识结构体系原封不动的教授给学生。在所划分的模块中,又详细的划分为几个系列的任务,并且和相应的知识点相关联。让学生通过任务的,和解决问题来认真领会知识的内涵以及具体的应用。做到教、学、做的完美结合,更好的解决传统教学方法中的理论学习和相关技能严重脱节的问题。在老师的指导下,学生可以自己寻找解决问题的途径,并最终得到正确的结果。让学生自己进行自我展示和评价。整个项目教学法的学习重点是学习的过程而不是学习的结果。让学生在项目教学法的这个过程中去锻炼各种走向社会所需的各项能力。当前中专在电子技术的课程教学中效果不佳,学生普遍反映电子技术基础这门课程的知识太过于抽象,很难弄懂电路的原理。导致许多入学新生往往在选择专业的时候,对这个专业避之不及。针对这种情况,老师应当想方设法培养学生自学的能力,激发学生在专业学的时的兴趣,同时改变教学的方式,尽可能做到少讲深奥的电路理论知识,多给学生们讲讲实用的电路知识,给他们提供自己制作电路的动手机会。其中有些学生电路方面的基础较差,在学习理论知识的时候相对来说比较吃力,但是只要进行项目教学法就可以发现他们对动手制作电路的热情较高,兴趣相对比较浓厚。所以教师在教学的过程中应当因势利导,做到扬长避短,在教学内容的设计方面要别出心裁,精心设计。改进传统的教学方式,强化培养学生动手的能力。就可以取得较好的教学成果。
二、中专电子技术课程中项目教学法的应用
(一)完成教师角色转换,有效发挥引导作用
模拟电子技术在课堂教学的过程中主要是通过让学生完成电子技术的模拟,在教师的指导下,对电子技术模拟知识的结构进行相应的延伸。因此,指导教师在电子技术模拟教学的过程中具有不可替代的作用。在项目教学法中,教师不再是课堂活动的主体,也不再对学生进行填鸭式的知识灌输教育,而是改成以学生为主体,教师在教学活动中充当指引者的身份,引导学生进行自主式的探究,以达到培养学生独立思考问题,独立解决相关问题的能力,使得学生在电子技术模拟的课堂中完完全全的充当主动者的角色,教师也完完全全的成为电子技术模拟探究教学的指导者。所以,教师对探究式教学过程中的指导,在模拟电子技术教学的质量和效率中起着关键的作用。教师在指导学生进行相关问题的探究之前,要准备好充足的教学资料,以帮助学生解决在学习中的各种疑惑,真正的成为一个优秀的学习指引者。
(二)创设问题情境,激发学生的学习兴趣
问题情境教学是电子技术模拟课程探究式教学模式的首要前提。创造出好的问题情境不仅能够激发出学生探究问题时的兴趣,更能积极的参与到电子技术模拟教学的活动中。而且在这个过程中容易打开思维,独立分析问题的能力和解决问题的能力都能得到相应的提高。所以,教师在设置问题的情境时,一定要尽可能的结合实际的情境,贴近现实生活,这样才能让学生在学习的过程中感受到真实性和实用性,在内心中产生共鸣,使得学生在电子技术模拟的课程中积极参与,同时也能使中专模拟电子技术的课程教学效率得到相应的提高。
(三)做好师生互动,促进学生主动探究
课堂气氛的好坏对学生的学习效果有着非常大的影响。所以,教师不仅要认真了解学生的兴趣和爱好,也要加强和学生之间的交流沟通。这样才能创造出良好地分为,让学生第学习主动性和思维的创造性得到充分的发挥。基于每个人看待问题的角度不同,学习知识时的方法不尽相同,学生每个人的能力也因此参差不齐。教师在教学的过程中不能像以往一样采用“一刀切”的模式,应该实行个性化的教学方式,真正的让每个学生探究问题的能力得到真正的提高。教师在和学生共同探究问题的过程中,要给予学生较多的指导,并不断的鼓励,以提高学生在探究较难的问题时的信心。
(四)及时做好反思和总结,调整好学习探究策略
学生在上电子技术模拟的课程时,要采取探究式的学习方法,及时的对当天所学的知识寻找联系,并进行反思和总结,以融合到整个知识体系结构中。比如,学生在进行模拟电子技术的课程探究时,要养成及时进行反思的好习惯,反思自己是否已经熟练掌握电路设计的具体原理和相应的实际应用。在遇到疑惑的地方要大胆的向老师提出自己的疑问,并能够自己提出设想,不断调整探究式学习的方法。并建立相应的评价机制,来促进模拟电子技术得逞的教学发展。
三、小结
项目教学法在教学的过程中具有较好的灵活性和生动性,在课程中的应用,能够在激发学生自主性学习的同时,全面提高学生的分析问题和解决问题的能力。学生在以后的学习过程中也能够找到自己合适的学习方法,有效提高中专电子技术模拟课程教学的质量和效率。
参考文献:
[1]李桂梅.模拟电子技术试验教学实践[J].中国科技信息.2011(16):89-90