电子电气工程及其自动化范文

时间:2023-12-05 17:31:28

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电子电气工程及其自动化

篇1

【关键词】电气工程 自动化低压电器 继电器

前言

电气工程及其自动化是一个专业与技术相结合的行业,它以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等理论为为基础,实现强电与弱电相结合,汇集电力电子技术、计算机技术、电机电器技术等多种技术为一体,具有广阔的发展前景,被广泛应用于工业、军事、农业等领域。在电气工程及其自动化中,低压电器负责电路控制和保护功能,为保障设备的正常运行起着重要的作用。继电器相关原理在其中不断应用,很好的促进了电器设备的正常运行,保障了设备的高效性和安全性。

一、继电器的工作原理

继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(义称输回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。继电器是具有隔离功能的自动开关元件,泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是最重要的控制元件之一。继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分);有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分);在继电器的输入部分和输出部分之间,还有对输入量进行耦合隔离,功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)。作为控制元件,概括起来,继电器有如下几种作用:一是扩大控制范围:例如,多触点继电器控制信号达到某一定值时,可以按触点组的不同形式,同时换接、开断、接通多路电路。二是放大:例如,灵敏型继电器、中间继电器等,用一个很微小的控制量,可以控制很大功率的电路。三是综合信号:例如,当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时,经过比较综合,达到预定的控制效果。四是自动、遥控、监测:例如,自动装置上的继电器与其他电器一起,可以组成程序控制线路,从而实现自动化运行。

二、继电器的常用类型及选用条件

继电器使用较多的类型有以下一些,电磁继电器、固态继电器、时间继电器、高频继电器等等。电磁继电器的工作主要是以输入电路的电磁铁芯和衔铁产生的吸力作为工作动力。固态继电器共有四个端口,其中的两个是作为输入端,另外两个是作为输出端,中间进行元件的输入输出隔离。固态继电器又有交流和直流两类,还有常开和常闭两类,因此其类型比较多,可以分成混合型、变压隔离型和光电隔离型这几类,在这些类型的固态继电器里面,常用的就是光电隔离型。热继电器的工作是和外界的温度有一定关系的,在达到设定的温度后才会开始工作。电动机进行工作的时候会有热量产生,热元件的热量导致双金属片变形,该温度下热继电器的触点无变化,而在负重工作的情况下,金属片的形变加大,导致常闭触点断开,这样就起到了阻断电动机的工作,对电动机进行保护。热继电器不能够在运作后自己复位,要在双金属片冷却后,才会碰触复位键进行复位。

继电器的选择上要求先对必要条件进行了解:首先,明确电路的电压和电流需要控制在什么范围内;电路的需要的触点形式是什么类型的。使用继电器的时候,可以使用电源电压来作为继电器的选择依据。确定继电器需要给电路提供多少的工作电流,保证继电器的吸合可以处于稳定的状态。其次,翻阅资料对使用条件进行确定,对继电器型号、规格进行确定。可以借鉴目前使用的继电器型号,比对选择。第三,考虑脚位和尺寸,不同可惜需要的继电器外形和尺寸会存在差异性,所以应该要了解清楚。最后,确定容积,小型电器可以使用超小型继电器,普通电器可以选择小型继电器。

三、继电器在电气工程和其自动化低压电器中的应用分析

1、继电器在电气工程以及自动化中的测试

(1)触点测试法

继电器中触点的性能直接关系到继电器的稳定性,对继电器在实际应用于控制电路中,正常工作的效率具有决定性的作用。触点测试法主要是通过对继电器中触点的特殊作用进行测试,通过对触点的测试,判断继电器的运行状态以及工作效率。所以,对常开开关与常闭开关的运行状态进行判断的主要方法是依据阻值与万能表的工作原理,对触点进行测试,通过万能表对继电器中的开关与电阻的测量,其电阻显示为零时,继电器中的触点与动点的阻值则变为最大。

(2)线圈测试法

通过线圈在继电器中具体阻值的显示,来对继电器进行测试。一般而言,使用万能表中十倍欧姆档与相对继电器线圈对其进行检测,显示线圈的运行以及状况是否开路的情况。此外使用万能表对线圈电阻的测量,触点电阻能够采用调试的方式进行,并且线圈的电阻应该依据测电阻的方法对其进行顺序的检测,进而获得检测的结果。

(3)释放电压与电流的测试法

释放电压与电流的测试法原理大致与电流和吸合电压的测试法相同,两者的差别在于在实际的测量工作中,释放电压与电流的测试法需要对电源的电压进行逐渐的提高,经过对其声音的辨别,对释放的声音类别进行判断,并及时的把电压与电流数值进行记录,进而完成继电器的检测工作。此外,在进行测试中,相关的人员必须遵守多次实验减少误差的原则,由于试验中的误差不可避免,所以尽量的进行多次实验,从而获得更为精准的数据。

2、继电器在自动化低压电器中的应用

在当前的经济发展中,自动化技术拥有广阔的前景,其在相关设备以及相关装置的研究方面具有及其重要的作用,并在一定程度上对人们的生活与劳动方式进行了优化升级。在自动化低压电气的应用过程中,继电器依据社会自动化的要求,并结合自动化电气的特点,对电路汇总的触点输入信息的电路进行实时的控制,杜绝了人工操作不及时的问题,确保了电路控制的安全性,进而提高了自动化在工作中的运转效率。通常情况下,继电器的控制为直流1500V、交流1200V 的标准,其符合当前低压继电器的类型标准。由此可见,继电器在自动化低压电气中的应用,促进了继电系统整体动力的提升,推动了其在社会效益以及经济效益方面的提高,对加快转变人们生活方式为现代化的生活方式具有巨大的积极意义。

结束语

总之,随着科学技术的发展和人们对物质条件的要求越来越严格,继电器在电气工程和自动化低压电器中的应用越来越广泛。随着对继电器应用范围的增加,人们都继电器的要求也越来越高,要想使继电器发挥出更大的作用,就要在实践应用中不断完善继电器功能,对存在的问题进行及时的纠正,这样才能更好的服务于电气工程和自动化低压电器,使其使用功能不断完善。

参考文献

[1] 张若星. 电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用[J]. 科技创新与应用. 2014(19)

[2] 高志博. 电气工程及其自动化低压电器中继电器的实际应用分析[J]. 科技与企业. 2013(07)

篇2

[关键词]电气工程;自动化技术;实际应用

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0365-01

引言:电气工程目前已经受到了社会各界的广泛关注,而自动化技术随着科技的发展也取得了长足的进步,目前,各个行业都在追求自动化,以提高生产力,降低人力的损耗,减少成本提高利润。因此,将电气工程与自动化技术有机结合一直是有关工作人员关注的重点,但是令人担忧的是,虽然有种种优点,电气工程及其自动化技术的应用情况令人担忧。其应用范围不够普遍,应用的效果不尽如人意。在这样的背景下,对于这一课题进行研究显得很有必要。在本文中,笔者将首先叙述电气工程以及自动化技术的概念,并以此为基础,介绍并分析其实际的应用情况。

一、电气工程及其自动化技术

1.电气工程与其自动化技术的概念

自从电力被人类开发并广泛利用之后,电气工程作为一种衍生品而产生。在电子产品出现之后,人们把有关于电子产品的科学与电气联系起来,统称为电气工程。电气工程的概念之后随着现代信息技术的进步不断扩大。它出现在我们生活的各个角落,例如,我们经常使用的电灯开关,充电系统等等。

电气工程的整体运行可以大体上被分为硬件和软件两大系统,经过学者专家不断的调查研究,从这两大系统上影响电气工程的发展的主要因素有信息技术和物理技术。因而,在对电气工程及其自动化技术的应用进行研究时,要从硬件和软件应用两个方面来考虑。目前从实际应用的情况来看,电气工程及其自动化技术的应用主要覆盖了电力系统,工业生产和建筑三点。而自动化主要体现在对有关设备的自动化,对系统运行的整体控制,以达到减少人为因素对工程的影响。目前我国的电气工程及其自动化应用方兴未艾,其发展程度与西方发达国家还有着一定差距,因此更需要我们进行系统化的研究,促进其发展。

2.电气工程与自动化技术设计

正如笔者在前文中叙述的,对于电气工程及其自动化技术的应用,需要从软件和硬件两个方面进行分析。其基本流程是:确定重要服务器;选择设备;选择连接线路;连接系统;系统运行;故障检查;运行。在实际的应用过程中,首先要严格按照这一基本流程,其次要对工程的实际情况进行分析,做出适应的可行性分析。而对于软件系统的设计,要依据硬件系统的情况进行适应的设计。

二、电气工程及其自动化技术的实际应用

电气工程及其自动化技术的应用目前已经渗透进了诸多行业,受篇幅所限,笔者不能面面俱到地将所有应用都列举出来,因此,笔者选择了几种有代表性的应用进行分析。

1.电气工程及其自动化技术在建筑工程上的应用

电气工程及其自动化技术在建筑工程方面的应用十分广泛。首先是楼宇的自动控制系统,这一概念指的是对楼宇的图片,相关数据等利用计算机进行集散性质的控制,作为建筑智能化的评价标准。

计算机的集散控制的主要内容涵盖了排水系统,逃生系统,安全设施,消防设施,照明系统等各个方面。其中最为关键的就是楼宇机电设备监控系统,这一系统的作用在于影响建筑中机电设备的控制。系统自动地采集楼宇的温度,湿度等基本数据,依据这些数据对居民生活区做出判断,以此控制有关设备,保证居民的舒适生活。同时,居民本身也可以对设备进行控制,依照自身实际需求进行配置。因此,在这一系统运行过程中,需要加强相关的管理,对于运行状态,数据显示和检查全方位的进行控制。

其次是在开关设备上的应用,电气工程及其自动化技术的未来一大趋势就是开关系统的智能化。这是因为这种智能化能够促进自动控制系统的运行。所谓开关设备的智能化指的是为了实现计算机网络的快速连接,进而达到自动控制的由高低压设备提供的接口。

最后是在控制安全和能耗方面的应用。首先我们知道在目前的楼宇等建筑中,存在着大量的金属设备,这些金属设备往往会给我们带来许多问题。电气工程及其自动化技术技术可以保证这些金属设备与建筑的结合的安全性,通过安装一定的接地设施,这样即使金属设备外层的绝缘层出现损坏,泄电等问题的出现几率也会大大降低,很大程度上杜绝了安全隐患并保障了人民的生命和财产安全。电子设备容易受到天气的影响而产生静电,对设备造成破坏,电气工程及其自动化技术能够通过连接PE线,将导线接地,进而将静电对于设备运行的影响降到最低。此外,τ诳赡艹鱿值睦椎缭趾Γ电气工程及其自动化技术建立了防雷接地系统,改变了传统的防护措施,大大提高了防护性。

2.电气工程及其自动化技术在钢铁行业的应用

随着自动化研究的深入,毫无疑问的是,这种技术已经深入到了工业生产的各个方面,其中,在钢铁行业的应用尤为明显。钢铁行业的电气工程自动化技术主要体现在对钢铁生产过程的自动化控制,除了有利于钢铁产品生产效率和质量的提高,还极大地增强了生产的安全性。这从整体上提高了生产力,降低了成本,使得钢铁行业与电气工程自动化技术的结合愈加紧密。目前,钢铁行业自动化技术的发展目标是降低自动化的成本,使其能够为广大的中小型钢铁企业所用,并使自动化技术大范围地扩展。

3.电气工程及其自动化技术的智能化

智能化是电气工程自动化的重要发展方向之一。智能化可以极大地解放人力,例如,当设计一个具体实施的方案时,面对众多的数据和图像,人工操作并解决问题往往耗时耗力,这时如果能使用电气工程自动化技术,我们就可以利用其智能化的程序和软件解决一些有规律性的,由软件解决不会出现失误的问题。智能化的软件还可以给我们的设计提供一定的建议,排除可能出现的错误等,这样就提高了我们工作的效率,使设计出来的方案的可行性大大提高。再比如,我们所使用的机器设备有时会出现一定的故障,给系统的整体运行造成一定的障碍,而通过人工的检查,分析虽然可以排除这些故障,但是在时效性上往往难以满足实际情况的需求。这时,电气工程自动化技术的智能化就可以发挥它的作用,我们可以利用智能化分析对故障发生处进行相关的检测和排查,并对事故发生原因进行分析,提供可行的解决方案,然后再由人力介入,这样,排除和解决问题的时间大大缩短,故障所造成的危害也能得到控制。

4.电气工程及其自动化技术在电力系统方面的应用

电力系统是国家正常运行的重中之重,必须对电力系统进行科学有效的管理,控制,保证其安全稳定的运行。而电气工程及其自动化技术对电力系统的空中能起到很大的促进作用。首先,在电网调度方法,可以使用自动化技术调动电网,监控电网的运行,对可能出现的问题进行分析,避免事故的发生。其次,电气工程及其自动化技术可以应用到变电站的维护和监控上,对于提高监控的效率,降低人力物力的消耗有很大帮助。

结束语

综上所述,我们可以得出结论,电气工程及其自动化技术能够应用到生产和生活的方方面面,因此,对于这一课题的关注和研究很有现实意义。笔者希望本文能为有关工作提供一定的参考,也希望我国的电气工程自动化取得更大的发展。

参考文献

[1] 张守斌.电气工程及其自动化技术的应用研究[J].科技创新与应用,2016,(36):147.

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[2]《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》. 中华人民共和国教育部[EB/OL].

[3] 2015全电气工程及其自动化专业大学排名.

[EB/OL].

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关键词:电气工程;自动化;现状

中图分类号:F407文献标识码: A

前言

电气工程及其自动化是我国的重点建设学科,从建国初期至今,我国从保障国家安全和社会民生以及经济建设的角度出发,就对电气工程非常重视。伴随着我国高等教育在电气工程方面的长期的投入,培养了大批电气工程及其自动化领域的建设者,从而支撑起我国改革开放三十多年来社会经济突飞猛进的进程,也进而推动了自身的完善和突破。

一、电气工程及其自动化概述

1.电气工程及其自动化的发展概述

电气工程及其自动化是电气工程领域的新兴学科,在原有的电气信息领域基础上,跟随现代科技发展的步伐,市场经济建设的需要,其自身也开启了自动化的进程。它本身既是一门较为复杂的交叉学科,又是现代电气工程建设所依赖的技术基础。电气工程及其自动化起步于上个世纪70年代的美国,后伴随着第三次科技革命的浪潮给各国在经济建设领域贡献了极大的价值。由于涉及信息与计算机技术,自动控制技术,电力、电工、电子、电机等基础技术,故而电气工程及其自动化需要进行内部的协调发展,通过不断地技术优化组合和关键技术的突破以实现电气工程及其自动化的不断进步。随着电网改造等一系列国家级重大电气工程项目的建设开工,电气工程及其自动化在我国也取得了长足的发展和进步。

2.电气工程及其自动化的价值概论

电气工程及其自动化已经深入到我国经济发展的每一个细节中去,发挥着提高生产力,促进生产方式的优化革新,对国计民生有着突出的贡献。笔者结合自身工作经验认为电气工程及其自动化在以下四个方面发挥着无可替代的积极作用。第一,在工业制造上,通过一系列的电气工程及其自动化措施实现了远程控制以及自动化高效率的生产;第二,在交通上通过电气工程的改造,实现了轨道交通的提速和安全性保证,为运输行业的蓬勃发展奠定了良好的基础;第三,在民用领域,实现了大型电网升级改造,民用配电、安防系统等一系列民用设施的应用,提高了人民生活质量与水平;第四,在现代信息通讯上,电气工程自动化设计无处不在,为国家安全和人民生活以及经济建设做出有力保障。

二、电气工程及其自动化的现状

1.电气工程及其自动化在技术领域的现状

电气工程及其自动化是一个跨学科的工程学专业,伴随着第三次科技革命在世界范围内的广泛影响,人们的工作与生活也步入了电气化时代,而电气工程及其自动化则是顺应现代市场经济和生产力的需求而逐步开启自动化元素,但其基础技术支持依然未变,通过对电力系统的实验与应用,电子技术的研发,计算机信息技术的广泛应用,电气工程及其自动化形成了一个较为庞大的多学科实践体系。

1992 年国际电工委员会颁布了IEC6113-3标准,为全球各厂商在可编程控制器上提供了一套标准的国际化控制器编程语言,以实现了计算机系统开发下搭建开放的开发平台,通过几十年的技术经验积累,结合智能仪表、可编程控制器、马达启动与控制器等一系列设备及技术,目前已形成了分布式和现场总线式控制系统,广泛应用在生产生活中,伴随着信息技术对各类设备的深入影响,现今电气工程及其自动化还结合了多种传感器和控制器以实现远程监督与控制,从而大大提高生产效率和安全性。

2.电气工程及其自动化在人才培养的现状

我国在电气工程领域的教育投入长期保持高度重视,建国初期便在整合院校资源时将电气工程作为重点学科单独重组院校,相继建设了三大重点电气工程学校,分别是华北电力大学、东北电力大学和上海电力学院。由于国家经济建设的需要,在改革开放的三十多年间,电气工程及其自动化几乎成为各理工类高校必设专业,为我国电气工程的建设与发展培养了大量的电气工程师。但伴随着我国产业升级和经济结构调整,以及节能减排和产业创新等政策的提出,电气工程作为基础性行业也必将面临新的挑战,传统的人才培养模式对于我国社会经济发展形势而言,已经暴露出创新实践能力不足,设计开发思路传统,技术平台支持薄弱等现象,这些现象也急需在政府的引导下,企业和高校共同合作解决,从而带来良好的社会经济效益。

三、电气工程及其自动化的现状分析及个人观点

1.电气工程及其自动化领域培养模式需要与时俱进

我国现有的电气工程及其自动化人才培养模式急需改进,在面对商业市场需求时,单纯的理论成果或者实践经验无法单方面完成预定的项目目标,这就需要在其人才培养上重视卓越工程师的培养。现实的人才培养体系中,从该专业从事的工作分开进行理论和实践的部分,已经不能适应我国庞大的产业升级需求了。所以笔者认为企业与高校要积极合作,同时吸取国际先进培养经验,就未来的电气工程及其自动化发展根据社会经济发展趋势做出预估,锚定人才培养方向,使电气工程师既有理论研究水准,还有实践创新能力,并在跨学科上拥有丰富的知识技术储备,在高精尖领域有广阔的视野,在设计思维和理念上有人文内涵。这一切都需要企业与高校积极营造良好的人才培养环境,夯实技术实践基础等系列措施来实现,以促进电气工程及其自动化实现与时俱进。

2.电气工程及其自动化需要实现重大课题的突破

电气工程及其自动化的自我完善与进步来自于理论创新和实践创新,而我国在进行着产业升级和经济结构调整,面对即将消失的人口红利,工业生产方式必将走向高科技、自动化的轨道,一大批工业企业将面临电气工程方面的重大改造甚至要求有突破性的创新设计和技术应用,而这些也正是电气工程及其自动化完成自我进步良好机遇。凭借着广阔的技术需求市场,我国在电气工程及其自动化领域应该设立重大课题进行集中攻坚,抓住重点,实现我国电气工程自动化的不断进步。

3.电气工程及其自动化需要搭建更加智能化的系统开发平台

在面对商业市场的需求时,除了在大型课题上需求电气工程的专业技术进步与突破,还要满足一般企业和市场主体对电气工程及其自动化的经济型需求。为此,在信息技术日益发展的今天,搭建更智能化的电气工程及其自动化开发平台以实现低成本、高效益的目标,能够满足普遍企业追求经济效益的诉求,也能大大提高我国各领域在电气工程及其自动化方面的普及程度。

结束语

通过对电气工程及其自动化的概念和作用进行简述,并认为电气工程及其自动化在现今面临人才培养模式脱节,在个别领域因为经济效益欠佳,行业技术普及程度还不够高等现象,结合笔者自身经验认为应该在电气工程及其自动化人才培养上走向校企联合、国际合作的大方向,在电气工程自动化上要结合我国发展需要,积极实践实现关键技术的进步与突破,同时还要兼顾中小企业在经济效益上的诉求,结合现代信息技术的发展,搭建更加智能化的电气工程及其自动化开发平台以提供更高价值的技术支持,以取得良好的社会经济效益。

参考文献:

[1]刘海蛟.电气工程及其自动化的发展[J].工业技术.2013.

[2]周焕涵.浅析电气工程及其自动化的建设与发展趋势[J].动力与电气工程.2014.

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关键词:高校教育;电气工程及其自动化;人才培养;培养模式

中图分类号:C961;G642 文献标志码:A 文章编号:1008―3561(2015)02―0036―02

全新的社会形势令人才需求愈发复杂化、具体化,高校作为人才培养专门机构的负担也由此加重了。电气工程及其自动化专业作为高校教育的重要区块之一,必须要迅速适应这种变化,改革教育模式,这样才能获得更好地发展。

一、电气工程及其自动化的专业特征

1. 教学特征

作为一种应用型本科专业,电气工程及其自动化专业存在一定的特殊性。具体来说,该专业同时具有较强的科研性与应用性。其科研性来自于日益发达的电气科技,在这种背景下,该专业的工程技术人才对技术理论有着非常高的需求,为了满足这些需求,不得不加大理论知识的教学密度和教学比例,兼之该专业依托于电气工程类的博士授权学科,更加深了其技术科研色彩。其应用性则来自于应用型本科专业的固有特征,电气工程及其自动化专业的根本目的是为国家培育电气工程方面的高级技术人才,其教学理所当然地对实验、实践比较看重。这两种特征对电气工程及其自动化的教学需求有一定的矛盾性,加大了该专业教学安排的难度。

2. 学生特征

电气工程及其自动化是我国的老牌本科专业,发展历史已经超过30年,因此,生源一直相当充足,学生基础素质良好,就业形势和发展方向也趋于稳定。但近些年来,伴随着高校扩招、教育改革等一系列因素的影响,电气工程及其自动化专业的学生产生了一定的动荡。这种动荡可以分为几个方面:第一方面是扩招等原因导致的生源数量激增,学生基础素质也出现了一定的参差不齐现象,对该专业的正常教育工作产生了一定的影响。第二方面是学生对自身的定位出现偏差,有相当一部分学生将该专业视作研究型学科,在学习时重理论研究,轻技术实践,以获得更高的学位为目的,这使得该专业培养出的学生中应用型人才的比例逐年下降。

3. 社会特征

近些年来,社会形势对电气工程及其自动化专业的冲击很大。一方面社会的总体就业压力越来越大,学生数量众多而且增长迅速的电气工程及其自动化专业必然面临较大的人才供需矛盾,这令许多高校在该专业的发展上呈现茫然状态,难以确定发展方向。另一方面,社会对电气工程人才的需求正产生急剧变化,传统的人才培养模式渐渐不能再满足新的人才需求,各个高校的人才培养创新与改革已经迫在眉睫。这两大社会特征并非电气工程及其自动化专业所独有,而是所有与社会联系紧密的应用型本科专业都要面临的问题。

二、电气工程及其自动化的人才培养需求

1. 社会对电气工程及其自动化的人才培养需求

社会对电气工程及其自动化的人才需求可以分为以下两方面:第一方面是对高级技术人才的需求与日俱增,电气工程技术人才不仅要了解电气工程系统的基础操作和维修方法,还要能完全掌握系统的工作原理、缺陷、发展方向,以便能自行进行适当地更新与改造。第二方面社会越来越看重人才的综合素质,除了要求人才具有足够的理论水平和实践操作能力外,团队合作精神、管理能力、服务精神乃至个人品德都是人才素质评估的重要因素。在这种情况下,高校传统重能力轻素质的人才培养模式已经无法再适应形势,在培养电气工程及其自动化人才时必须要更重视育人的环节。

2. 学校对电气工程及其自动化的人才培养需求

各个高校目前大多在进行教育改革工作,这种改革工作必然带来诸多变化,为了保证稳定地提供优秀的电气工程及其自动化人才,学校必然要求该专业的人才培养体系具备高适应性,能适应教育改革带来的一系列变化。因此,电气工程及其自动化的人才培养体系必须与高校的总体发展方向保持一致。

3. 学生对电气工程及其自动化的人才培养需求

学生是电气工程及其自动化人才培养的主要对象,而学生自身必然存在一定的发展需求,这些需求视学生个体的不同,存在一定的差异。学校根据这些需求差异适当微调对个体的培养模式,才能在人才培养上收到事半功倍的效果。

三、电气工程及其自动化的人才培养问题

1. 定位问题

目前来看,各个高校在电气工程及其自动化专业的人才培养上都存在着或多或少的定位问题。一方面学生中有相当一部分缺乏该专业是应用性学科的认识,另一方面许多教师也对该专业的新形势感到迷茫,无法对学生的认识予以有效地引导,两相叠加下,电气工程及其自动化专业人才培养定位就难免变得模糊。这种模糊不仅令教学目标、教学纲要、教学结构等变得不清晰,影响了教学效率,在个别学校甚至引起了学生间对教学重点的争执与冲突,而且令许多高校的电气工程及其自动化专业陷入了发展停滞阶段。在发展速度越来越快,竞争越来越激烈的社会背景下,这种发展停滞的负面影响非常严重。

2. 课程问题

电气工程及其自动化专业的课程可以分为三类:公共基础课、专业技术课和实践课。在传统的教育模式中,这三类课程的学分比例大致是3∶5∶2,实践类课程的比例严重偏低。近些年来,随着教育改革的深入,人们越来越认识到实践课程的重要性,该比例被逐渐调整为3∶4∶3,与原本的学分比例相比更为合理。但需要注意的是,这种以学分比例评估课程结构的方式并不完善,因为即使是相同的学分,获取难度不同,学生的重视程度和所下的功夫也会有所区别。根据笔者的教学经验,电气工程及其自动化实践课程的学分获得非常容易,往往只要出席相关实践课程即可获得,师生往往把更多的精力投入到需要考试才能获得学分的专业技术课程上,这降低了该专业人才的应用培养能效。因此,电气工程及其自动化专业的课程比例仍需进一步调整优化。

3. 实践问题

电气工程及其自动化的实践教学主要包括四种手段:分别是课程实验、课程设计、实习教学和毕业设计,这四种手段目前都存在一定的能效不足问题。具体来说,课程实验与理论教学的脱节情况很严重,学生对实验的认知往往停留在按教师的要求操作和撰写实验报告上,实验的实践教学能效得不到发挥。课程设计审查不严,抄袭现象屡见不鲜,学生更多地将课程设计当作一种需要应付的任务,而不是学习环节。实习教学大多走马观花,能效的发挥停留在提高学生对电气工程及其自动化的实践认识上,更深层的能力素质培养职能发挥不出来。毕业设计失于单一,电气工程及其自动化专业的毕业设计课题基本完全由教师硬性规定,学生缺乏自主选择权,兴趣也不高。教师在规定毕业设计课题时往往有一定的模板,这些模板大多相当陈旧,没有实践价值,部分学生的毕业设计课题甚至与课程设计题目完全相同。

4. 发展问题

如前文所述,许多高校的电气工程及其自动化专业在发展上已经陷入停滞,相对的,社会、学校、学生对该专业发展的动态化需求越来越强,最终导致培养出众多不符合社会需求的“无用”人才的现象。各个高校大多对这种严峻的情况有所认识,也采取了一定的措施推动电气工程及其自动化专业的人才培养发展,但由于定位不明确、措施不到位等多种原因,收获的效果甚微。举例来说,部分高校直接照搬其他学校电气工程及其自动化专业发展的先进模式,忽略了自身的实际情况和客观条件,新模式得不到落实,旧模式也已经支离破碎,反而更降低了人才的培养能效。

四、 电气工程及其自动化的人才培养优化

1. 通过明确服务定位建立人才培养的新模式

对电气工程及其自动化专业的定位加以明确是建立全新人才培养模式的第一步。虽然理论知识在该专业中的重要性越来越高,但要牢记,电气工程及其自动化专业的理论知识终归是为应用服务的,不能喧宾夺主,将应用型专业发展成科研型专业。要结合社会、学校、学生的实际需求,将服务性人才培养理念纳入新的培养模式。为此,不仅要与社会上的电气工程人才需求机构加强交流合作,了解其人才需求,而且要将学校自身的教育改革目标融入人才培养目标,还要与学生积极沟通,了解其自身的发展和就业意向,建立起服务型的应用人才培养新模式。

2. 通过调整课程结构建立人才培养的新模式

综合学分、学时、考核方式等多方面的因素,订立综合性的课程结构比例体系。此外,因为当前社会对学生综合素质的要求越来越高,因此,对学生综合素质的培养能效最好的公共基础课程应适当增加比例,专业技术类课程应适当降低比例。加大教学密度与教学精度,结合当前的教育改革,对教学内容进行适当地删减与精炼,并增强这部分教学内容与实践类课程的互动功能。实践类课程一方面要适当增加考核难度,一方面也要注意与专业技术课的结合。具体来说,公共基础课、专业技术课、实践课程、技术实践融合课程的比例要控制在4:2:2:2,构成新的课程结构体系。

3. 通过完善教育实践建立人才培养的新模式

传统的教育实践模式必须予以转变,具体来说,首先,要把课程实验独立出来,作为前文所述的技术实践融合类课程,提高指导性实验、开放性实验所占的比例,让这类课程成为勾连理论与实践的纽带。其次,要提高对课程设计的审核力度,严格打压课设抄袭的不正之风。第三,要适当参考技术专科学校的实习教学模式,尝试将校企合作这种实习教学模式应用于电气工程及其自动化这类应用型本科专业。第四,要尽可能丰富毕业设计,一方面在决定课题前要与学生交流,根据学生的兴趣方向决定毕业设计课题,另一方面要提高课题的灵活度,尽可能赋予学生开放性课题,避免毕业设计公式化、模式化。

4. 通过实现动态发展建立人才培养的新模式

尽可能缩短人才培养模式的更新周期,在条件允许的情况下以学期为单位更新人才培养模式的细节,以适应发展变化极快的电气工程人才需求,换言之,要建立动态发展的人才培养模式。该模式的建设可以与电气工程及其自动化专业的信息化建设相结合,通过信息技术收集动态发展需求,为模式细节的调整提供必要的参考依据。

五、结语

我国对高级电气工程人才的迫切需求在未来相当长的一段时间内仍将持续下去,因此,电气工程及其自动化专业的重要作用在这段时间内只会有增无减。在这种背景下,全新的人才培养模式势必发挥更多的效用,值得进一步研究和推广。

参考文献:

[1]廖志凌,刘贤兴,刘国海.基于电气工程及其自动化国家特色专业的高质量穿新型人才的培养[J].中国电力教育,2011(30).

[2]刘金华,高红亮.电气工程及其自动化专业应用型人才培养课程体系的研究[A].第四届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C],2007.

[3]吴巧媚.独立学院电气工程及其自动化专业人才培养的思考与探索[J].高教研究,2012(08).

[4]刘美,禹柳飞,王涛.基于CDIO理念的卓越人才培养的探索与实践――以广东石油化工学院电气工程及其自动化专业为例[J].广东石油化工学院学报,2012(04).

[5]肖俊明,李燕斌,王晓雷.电气工程及其自动化卓越工程师培养模式的研究与实践[J].中原工学院学报,2013(06).

[6]胡敏强,程明,李扬.新形势下电气工程及其自动化专业人才培养模式与知识体系框架[J].电气电子教学学报,2003(05).

[7]周勇,张强.电气工程及其自动化专业实验教学体系改革探讨[J].中国电力教育,2013(36).

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【关键词】电气工程;办学条件;专业规范

一、电气工程专业教育概论

电气工程及其自动化专业,主要包含计算机技术、电力电子技术、机电一体化技术和网络控制技术等众多领域,是综合性相对较强的学科,具有机电相结合、元件与系统相结合、强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软硬件结合等突出特点,使学生掌握系统控制、电工电子、电气自动化装置、电力系统自动化和电气控制技术等多方面的基本技能。

该专业主要培养能掌握电气工程专业知识和工程技术基础知识,具备分析和控制电气工程技术问题的能力的高级工程专业技术人才。电气工程及其自动化专业的宗旨是为社会培养出能在电气工程及其自动化、经济管理和计算机技术应用等领域工作的过硬综合素质高级技术专业人才。本文涉及的电气工程专业一般是包含电气工程和自动化专业的。中国电力工业目前处于高速发展阶段,对于电气工程人才有大量需求,因此我国电气工程领域对培养相应的人才非常重视,并且我国主要的工科大学在教育和科研上对电气工程专业的投入比重相对较大。

二、电气工程专业的学科内涵

中国电气工程专业的研究对象是电能,主要研究电能从产生到利用各个阶段的规律的专业。其理论基础主要是电磁理论。电能从产生到利用的各个环节中需要充分掌握和利用电信息,因此电信息技术的研究是电气工程和自动化专业的不可或缺的内容。

同时,现代通信和计算机载体主要是电信息。所以电信息技术的研究也属于电类专业,其中电气工程是专业母体。电气工程是基础性的学科,因此具有较强的学科派生和交叉能力。如其与生命科学的交叉造就了新的专业―生物医学工程和生物电磁学;电气工程同材料科学的结合造就了纳米电工技术和超导电工技术;电气工程同电子科学的结合造就了电力电子技术,而后者也进一步推动了电气工程的发展,并且逐渐发展成为电气工程的一个分支。电气工程专业的范围主要有电电力系统运行和控制、电气装备制造与应用以及电工基础理论三部分电气工程的基础,是以电磁场理论和电路理论为主的电工理论。他们属于电磁学的发展外延。

电工理论运用于实践产生了新的电子技术和计算机硬件技术等性技术,因此电工理论是主要的理论基础。电气装备制造一般涉及制造电动机、变压器、发电机等电机设备,也涉及用电设备等电气设备和电器制造,同时包括电力控制装置的制造、各种电气控制装置、电子设备的制造等内容。电气装备的应用则主要指上述装置和设备的具体应用。电力系统一般涉及电气自动化和电力网的运行和控制等内容。需要注意的是制造和运行必须相互统一,电气设备的制造同时要兼顾实际运行状况,如电力系统稳定的运行需要依靠良好的设备。

三、电气工程专业的方法论、影响因素、培养目标和要求的介绍

电气工程专业由于理论分析较多,比较注重对数学工具的使用。作为一门工科专业,实验研电气工程需要通过实验研究来完成主要的学习和教学任务,在一定的实验条件和实验研究的支持下,学生在学习电气工程专业知识过程会事半功倍。

电气工程专业紧随现代科技,引入了以计算机技术为基础的仿真模拟技术进行教学研究。同时在进行电气工程的理论分析、试仿真模拟和实验研究时,教学也经常运用到等效与类比等科学方法。

电气工程专业是一门典型的基础性很强的学科专业,在与其他学科的交叉过程中,派生出了很多如电子科学与技术专业、电子信息工程专业、通信工程专业、计算机科学与技术专业专业等学科。这些专业由于是电气工程专业派生而来,被划为电子与信息类专业,电气工程专业与其派生而来的专业统一被称作为为电类专业。电气工程专业作为电子与信息类专业的母体,又被派生而来的专业注入了新的发展活力。

电气工作专业的专业宗旨主要是培养能够在电气工程领域的研究开发、系统运行、装备制造、和相关管理等方面工作的,掌握技术开发、组织管理和科学研究能力的高素质综合型专业技术人才。电气工程的培养具体目标主要是,该专业学生要掌握计算机技术、信息技术和电子技术等专业技术,控制理论和电工理论等基础理论知识,通识性知识和对应的专业知识。

基于电气工程专业特点,学生在下列知识和能力上也有要求:

第一,掌握扎实的数理化等基础学科理论知识,掌握人文学科的管理基础知识,具备一定的外语运用能力;

第二,系统地学习与电气工程相关的工程技术知识,如信息处理、电机学、控制理论、计算机软硬件和网络技术等知识;

第三,得到良好的工程实践训练,掌握对电气工程领域实际问题的分析和解决能力;

第四,熟练运用计算机的能力;

第五,能在电工领域内掌握不低于1个专业方向的专业技术和理论,并清楚学科发展未来趋势;

第六,具备一定的适应工作条件、进行科学研究和信息管理等实际工作能力。

四、电气工程专业知识结构要求和知识体系

第一,熟悉系统的模拟和数字电子技术和相关电路理论;熟悉并会运用电子电路原理,会分析和解决相对复杂的电工电子电路问题;能掌握基础的电磁场理论;掌握控制理论、计算机软硬件、程序设计等相关知识;具备能检测、分析并处理电气系统物理量的能力。

第二,掌握扎实的电力系统、电力电子技术和电机学理论等相关知识;掌握力学和机械学科中最基本的原理和方法。

第三,能掌握不低于一个专业方向的基本技术和理论知识。第四,能掌握在工程中测试与表示常用物理量的能力,以及掌握设计和调试电气系统的相关知识。

电气工程专业教育内容和知识体系一般包括:

第一,通识教育和基础教育;

第二,专业类基础技术与理论知识(电磁场理论、控制理论、电路理论、、信号分析与处理、计算机网络、电子技术、检测技术等);专业基础知识一般涉及电力系统、电力电子技术和电机学基础理论和知识;

第三,专业方向技术与知识。如电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术以及其他专业方向的技术。

第四,实验和实践技能。实验和实践技能主要包括简单的设计与调试电气系统实验技能、设计和调试相对复杂电气系统的初步实验的技能。

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关键词:电气工程;技术开发创新;自动化

电气工程及其自动化技术的不断研究、开发与创新在很大程度上提高了国内的科技水平,实现了机械时代向信息时代的转变,改变了人们的工作模式,提升人们的工作效率。如今电气工程及其自动化技术已经以不同技术形式在不同产业中得到了运用,促使国内工业发展信息化程度的整体提升,是现代科学技术的进一步发展与突破。

1电气工程及其自动化技术的发展与内容概述

1.1电气工程的发展与内容

在电子产品的产生与应用初期,电气工程一般是指电子产品与电子电器的实际运用。如今计算机与互联网等科学技术迅猛发展,而信息化技术的推广运用更是推动了电气工程的发展,使得电气工程的应用范围已经扩展到大型工业控制技术与自动化生产线等方面的设计与应用。如今电气工程主要包括程序软件工程、硬件设备工程。其中程序软件工程离不开计算机与互联网等科学技术的技术支持,而硬件设备工程则离不开物理科学的设备,比如集成电路。

1.2自动化技术的基本内容

自动化技术涵括了计算机技术、电子技术、信息技术以及自动控制技术,也包括机电一体化、控制智能化以及结构设计标准化等一系列技术发展体系。现如今自动化技术是当下工业发展的核心技术之一,能够在很大程度上提高工作效率[1]。可以说,电气工程及其自动化技术在发展与应用中,以信息化技术作为核心,以现代工业生产技术作为依托,实现信息技术在工业生产与应用中的良好效用发挥。

2电气工程及其自动化技术的设计

2.1电气工程及其自动化技术的硬件设计

在硬件设计方面,要做到以下几点:第一,从工业控制的实际需要出发,选择先进水平高、安全性能高的计算机,将其作为中央服务器的核心,保障电气系统的稳定、安全和可靠运行。第二,对工业生产规模与生产期限等多种重要因素进行全面考虑,从实际情况出发来优选电子元器件,并选择控制器和传感器等辅设备。选择结束之后,可将设备根据正确连接方法通过线路进行连接,使得生产线实现自行运转,在最大限度上减少人为操作。第三,坚持“经济适用、方便简捷”的原则对电气工程自动化控制系统进行科学合理的设计,实现硬件安装与传统生产线的有效结合,最大化地达到机械工艺对电气工程自动化控制提出的相关要求。在这个过程中,需要注意权衡设计理念与实际情况相符合,确保硬件设计的可靠性[2]。

2.2电气工程及其自动化技术的软件设计

在软件设计方面,可购买市场上现成的自动化控制系统软件,也可以自行开发软件。只是电气工程及其自动化技术在实际运用中离不开自动化控制系统软件的更新换代,因此,可与信誉良好与技术先进的软件公司合作,在进行软件升级时,应该提前评测软件系统,以使得软件系统能够和硬件设备进行有效配合。

3电气工程及其自动化技术的实际运用

3.1电力系统领域的运用

3.1.1电网调度方面

我国地域广阔,借助自动化技术进行电网调度具有重要意义。在电力系统自动化的电网调度中,能够实现电网运行状态的全面实时监控,最大化地减少人力与物资消耗,并保证管理者掌握全局的情况,及时发现问题,为保障电网稳定安全提供良好支撑,降低事故发生率,最大化地减少经济损失,保障实际经济利益。

3.1.2变电站方面

当下变电站对电力设备的运用不断发展,电力设备的运行与应用日益复杂,必须投入大量人力与物资加以维护,保障电力系统的正常运行。因此,电力设备运行的安全可靠与平稳是电气工程及其自动化技术需要达到的基本保障要求与标准。电气工程及其自动化技术在变电站的实际运用中,可以在最大程度上简化操作流程,并提高安全系数。而且在变电站的建设与发展过程中,这一技术的运用优势日益突显。比如,电气工程及其自动化技术可以在最大程度上实现变电站实际工作程序的优化,并满足自动化控制的相关要求,最大化地提高变电站工作效率,加强其电力系统安全性保障,甚至在变电站监控系统中也能促使其性能强化,具有极大的应用推广价值。

3.2工业领域的运用

电气工程及其自动化技术应用在工业领域,能够最大化地解放其人力,并实现继电器、感应器等一系列电子元件的有效自动化控制。而且这也是对工业流程的一种间接控制,在最大程度上节省人力。这一技术能够在终端实现最终控制,不再像以往那般需要检测各个线路。与此同时,电气工程及其自动化技术的运用对电气设备操作与管理提出了更高的相关要求,即工作人员需具备良好的专业性操作水平,保障生产线的顺利运行,保障技术应用的良好通畅性。而管理人员也需要具备良好的管理能力,并及时处理技术漏洞或者设备故障问题。

3.3智能建筑领域的运用

如今电气工程及其自动化技术在智能建筑中的运用日益广泛,能够更好地处理金属设备信息,并通过基于数字程控交换机的网络监控中心实现电力设备自动化运行状态的全面监测[3]。与此同时,电气工程及其自动化技术能够利用安全接地装置避免电流外泄,防止出现漏电事故,也能通过电子设备外壳与PE线之间的有效连接避免静电事故。另外,电气工程及其自动化技术可以把智能建筑设备信息全面地汇总至终端系统,基于自动化管理系统的辅助而发挥更多的作用。

总而言之,电气工程及其自动化技术在国内多个领域的运用越来越广泛。在其设计过程中,应该遵循安全性、可靠性、稳定性、经济性、便捷性等多种要求而进行科学合理的设计,使得电气工程及其自动化技术在实际运用的过程中充分发挥其应有的作用。

作者:晏镇宇 单位:邵阳学院

参考文献

[1]杨方益.电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨[J].电脑迷,2016(4):67-69.

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[关键词]电气工程;低压电器;继电器

中图分类号:TM58;TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0314-01

自动化低压器能够通过外部信号接通电有着无穷大的动点电阻、常开电阻和常触点电阻。从而有效的控制并保护电路。

一、继电器

继电器作为对电路进行控制的元件,能偶对电路的转换祈祷保护作用。一般情况下,继电器包含触点和线圈两个部分,使得回路之间的输入与输出互动进行完整的工作,可以用小电流控制大电流,确保电路安全的一种开关。继电器的应用范围十分广泛,经常在期间遥控、测控以及自动化的电子设备中进行广泛的应用。因为继电器具有远程控制的功能,这样在实际运用中就包括了综合信号、放大控制以及自动化程序等方面的应用。

继电器可以分为3种类型。第一种电磁继电器可以同时进行输入与输出,并且根据回路的输入域输出的特点调节不同的输入域输出量。在使用电磁继电器的时候,我们必须要考虑充分。电磁继电器主要依赖电磁铁芯与衔铁之间相互吸引力的作用而进行工作。第二种是固态继电器,他可以通过把两种接线端看成输入端口,把另外的看做输出端口,通过隔离元件对电路的输入与输出转换工作。还有,根据继电器与电源之间的关系,还能够吧固态的继电器分成两部分,交流的固态继电器和直流的固态继电器。第三种是热继电器,主要的构成部分分为触点、金属片以及热元件。热元件是电阻丝,而金属片是两种不同的材质和金属亚索形成的。由于膨胀的指数不一样,双金属片如果通过电阻丝受热就会产生弯曲变形的现象。对于热继电器进行使用的过程中必须吧元件串联然后安装。起常闭触点必须与电动机的控制电路之间保持连接。

二、继电器在电气自动化中的运用

1、电气自动化工程的继电器测试

继电器的测试有三种方法,首先就是触点测试。继电器中单触点性能对继电器的稳定性产生影响,对于继电器在实际的应用过程中,正常工作的效率具有很大程度上的决定作用。触点测试主要是针对继电器中的触点进行测试,主要检测电气工程中的特殊性。对于常开开关与常闭开关之间的运行进行简单的判断,主要依据阻值与万能表之间的工作原理进行测试。通过万能表对于继电器的开关与电阻的测量可以知道,电阻为零继电器中单触点与懂点阻值达到最大值。第二种是线圈测试。线圈在继电器中单阻值显示出继电器的工作情况。通常情况下,万能表中的十倍欧姆与继电器的线圈进行检测,在线圈运行和工作状况的显示情况是否出现开路现象。还可以通过万能表对于线圈电阻测量的结构,了解到触点电阻还可以运用调试的方法进行对测量,并且根据电阻对线圈的作用来测量电阻和顺序方法。第三种是释放电压电流的测试。通过释放电压和电流之间的电阻,根据电流与吸合电压的测试方法进行实际测量。释放电压与电流主要对电源的电压测试。电压逐渐升高,对于其声音辨别进行分析,可以及时的根据电压与电流的数值进行测试记录,因此必须对继电器进行检测。在测试过程中,操作人员必须要遵守实验规则,尽量减少误差,多次进行实验测量可以是实验结果更加的准确。

2、电气自动化中继电器的应用

继电器广泛的应用在电气工程中。主要作用是对电路中的低电压祈祷辅助的作用,并且可以控制电路进行正常的运行。对于继电器中固态器件可以转化为可控器件。这其中的原理和半导体中继电器和固态继电器的原理相同。如果继电器在线圈中通过一定的电压值会产生电磁效应。可以推动触点与静点之间的相互吸引。当系统在停止通电的情况下,动触点和静触点就相互分离,这样就实现了电流的开关。电气工程是一门综合性强、涉及范围广的一门学科。不仅包含了模型技术、微机技术方面,还有信号技术和电路技术之间的应用方面。

3、低电压器中继电器的应用

在目前经济发展形势下,自动化技术拥有着更加广阔的发展前景,其设备以及相关装置的研究方面具有极大的作用。对人们的生活和生产方面起到了非常积极地推进作用。继电器在自动化低压中的应用主要在于继电器的自动化性能,对电路中的触点进行信息输入和实时监控。可以根本上避免了人工操作中的不及时与错误等问题。可以保证电路控制的安全可靠,从而使自动化在工作中的效率运转的提高。

在正常情况下,继电器可以控制的范围是直流电1500V、交流电可以达到1200V,这一条件十分符合当前低压电的要求。所以说,自动化低压电气中应用继电器不仅提升了继电器整体的系统动力,还能推动社会效益和经济效益两方面的提升。从而促进人们生活方式的转变,早日实现现代化的生活方式具有十分积极的作用。

三、继电器应用中的不足

继电器在使用的过程中存在着一定的局限性。比如,一般情况下继电器需要在特定的地方使用固态的继电器,并且在使用的地区不能有火花的产生。在这一条件的限制下,产品研发的流程就会有不确定的风险存在。无法对继电器进行充分的利用。继电器在工作过程中会产生吸合动作,这时的电流达到最小,我们称他们是吸合电流。要想继电器正常的进行工作,就一定要保证吸合电流小于给定电流。

结束语:随着社会不断发展,科技不断进步,继电器在工业制造、日常生产生活、国防建设中得到了广泛的使用与开发。所以这就要求我们在继电器的使用过程中,相关的工作人员必须严格按照继电器使用章程进行工作。时刻做好继电器的测试、维护等工作,采用科学合理的措施对继电器在电气工程和自动化低压电其中得到科学合理的利用。我们必须把握时展趋势,跟紧科学发展的步伐,不断的对继电器记性升级换代,保持继电器的创新性与实用性,进一步发挥继电器性能好、标准程度高的优良特点,提高对继电器的使用效率。对于目前存在的问题域不足要及时改进,做到继电器日趋完善。

参考文献

[1]夏晓川.探析电气工程及其自动化低压电器中继电器的工作原理[J].城市建设理论研究(电子版),2012(2).

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关键词:电气工程;自动化;节能设计

前言

电气工程自动化作为电气工程里面一个新型技术,在降低劳动成本、提高工作效率、提升工作环境质量等等一些方面都起着十分重要的作用。在电气自动化设备广泛应用于各行各业的背景下,开展电气节能设计具有非常重大的实际意义。

一、电气工程自动化的特点分析

1.1技术融合程度高,专业应用范围广

电气工程及其自动化的设计制造、开发试验以及系统运行过程,以计算机技术为依托,以电子电力技术为助力,同时还涉及到机械自动化的应用。因此可以说该项技术融合了大量高等科技,技术融合程度高,运用价值也随之提升。同时,我国的工业建设已经逐步进人全面电气化时代,对于电气自动化技术的需求逐步攀升,因而电气工程及其自动化技术的应用范围广阔,大有用武之地。

1.2技术实用性极强,提升工业生产力

在当今社会生产生活中,自动化技术已经遍及各个领域。电气工程及其自动化技术的实用性极强,因此以电气工程为基础、以自动化技术为手段,已经成为社会工业的主要发展模式。如今,电气工程及其自动化主要应用于技术控制过程中,调试和协同电气自动化设备,帮助和促使形成自动化生产链条,从而着力提高生产效率,进一步提升工业生产力。

二、电气自动化工程中的节能设计技术

2.1 合理选择变压器

作为电气自动化的重要组成部分, 变压器主要负责电压、电流以及功率的转换, 因此也是电气自动化工程中的耗能大户,即使其处于空载运行状态,仍然会消耗大量的能源,因此,做好变压器节能设计,对变压器进行合理选择,是非常重要的。对于变压器的选择,应该从以下几个方面着手:

(1)变压器材料:变压器的制作材料应该优化选择 ,秉承着节约的理念,通过硅钢片、铜片和绝缘材料的相互组合,在保证变压器性能的前提下,实现良好的节能效果。

(2)铜材料:作为一种非常优秀的材料,铜在变压器节能设计中发挥着非常重要的作用,因此,在电线和电柜中,应该以铜材料替代硅材料,降低变压器空载运行中的能源损耗,从而达到节能的目的。

(3)节能变压器:在科技发展的带动下,电气市场中已经出现了许多专门的节能变压器,在电气自动化工程设计中,应该优先选择节能变压器。 例如,市场中存在的 S10 以及 S11 等型号的节能变压器,不仅具备普通变压器的优点,而且具备良好的节能效果。同时,在对节能变压器进行应用时,应该确保接线方式的合理性,确保其功能的有效发挥,还应该尽可能避免变压器长期超载运行的情况,以免造成电能的浪费和变压器的磨损。

(4)变压器配置:一是变压器容量的确定,应该根据实际需要进行明确,确保容量的合理性,若容量过大,容易导致变压器长期处于轻载状态,造成电能的浪费;若容量过小,则变压器长期过载运行,影响其使用寿命。通常来讲,在对变压器容量进行确定时,应该尽可能留出 20%的冗余空间。二是变压器台数的选择, 应该在综合考虑扩容和可能出现的过度损耗的情况狭隘,尽可能避免使用多台变压器,以免造成资源的浪费。 如果必须采用两台或者更多的变压器,应该采取并联措施,以提升变压器的安全性和可靠性,增加电力系统的功率因数。

2.2 降低电能传输损耗

电能传输过程中,由于电线电阻的存在,会出现一定的损耗,即通常所说的线损,对线损进行控制,是实现电气节能的关键环节之一。 对于电气设计人员而言,应该采取相应的措施,减少电线电阻,一是在对电线进行选择时,应该从性能方面出发,选择传输能力强的线缆,以减少电能传输过程中的损耗;二是应该对电力传输线路进行合理选择,在排线时,尽可能保持直线,缩短电线长度;三是应该尽可能确保变压器靠近负荷集中区域,缩短供电路程;四是应该选择横截面相对较大的电线,减少线路电阻,实现节能的效果。

2.3 合理选用无功补偿设备

无功补偿就是无功功率的简称,作用是让变压器上的输电消耗有效降低,提高效率。无功补偿设备是电力系统中非常重要的一环,无论是从提高供电质量还是节能方面的都有着非常重要的影响,因此必须要非常重视对无功补偿设备的选择,否则就会对供电系统造成非常大的影响,在选择无功补偿设备时,要遵循以下几点原则:

(1)根据参数进行选择。在选择务工设备时,要根据具体的参数来进行选择和使用,如电压的容量和负荷等等。

(2)根据电网运行情况进行选择。在选择无功补偿设备时,要根据电网的运行情况来进行综合的考虑。要非常了解补偿电路,根据线路的负荷情况来对无功补偿设备进行选择,如负荷较小的就选择静态补偿装置,负荷大的就选择动态补偿,动态补偿设备对于电动机等符合较大的线路的节能效果非常显著。

(3)要想让补偿效果达到最佳,就必须要采用适应面广、调价平滑以及跟踪定位准确的模糊投切方式,主要是因为传统的补偿电容组中的电容器身的分担方式、投切开关方式以及按比例分配的方式等都不能让我们实际需要的补偿效果得

到实现。

(4)在条件允许的情况下,投切参数的物理量要采用无功功率,防止投切震荡以及无功倒送的情况。

2.4 合理选择电力电缆

电力电缆在电气工程中是不可或缺的重要组成部分,在电气工程成本投入中也占据着相当大的比重,尤其是电力系统运行中,对于电力线路的运行维护费用也是一笔非常巨大的开支。因此,在对电力电缆进行选择时,应该从多个角度进行考虑,按照能够通过的电流强度以及相对经济的电流密度曲线,对电力电缆截面进行确定。 当前市场上存在的电力电缆材质包括铜材和铝材两种,从成本角度分析,铝制电缆相对更加便宜,因此在许多电气工程中,都会选择铝制电缆,不过这种电缆在安全性和节能性方面较铜质电缆要差。 因此从安全和节能方面

考虑,应该选择铜质电缆。

2.5 选择低能耗光源

在对照明光源进行选择时,应该依照相关规定,结合实际需求,选择照明性能良好,能耗较小的电源,起到相应的节能效果。在厕所和楼梯中,应该选择吸顶灯,吸附在屋顶上,在满足日常生活需求的基础上,减少对于电能的消耗。 在工厂中,则应该优先选择金卤灯,如果一种光源无法起到应有作用,则可以采用多种光源相互组合的形式,在提升照明强度的同时,减少能源的消耗。

结语

在社会经济快速发展的带动下,可持续发展理念不断深化,对于各个领域都产生了巨大的影响,电气自动化工程的节能设计,已经成为社会各界广泛关注的热点问题。对此,电力部门应该充分重视起来,立足电力系统的实际情况,从变压器选择、电能损耗控制、系统功率因数提高、电力电缆选择以及低能耗光源应用等方面,切实做好电气节能设计,以减少电能的损耗。

参考文献

[1]张兰兰.电气自动化节能设计技术应用研究[J].科技致富向导,2012,(20):

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关键词:电气自动化;自动化技术;电气工程

导言

近几年来我国经济不断发展,科技不断进步,电气自动化技术在电气工程中的应用中做出了重大贡献,然而,电气自动化技术是一门专业性较强的学科,人们对于它认识并不够深,对于如何在电气工程中具体应用更知之甚微。加之电力在人们日常生活中应用广泛,与人们生活紧密相连,日益成为不可缺少的重要组成部分。在电气自动化技术发展过程中,要不断完善和创新应用方式,发挥其提高人民生活质量、便利人民生活、完善我国电力系统作用。

1建筑工程电气自动化技术的几项基本功能

建筑电气自动化设计的基本功能主要包括以下几个方面:实现对建筑内各机电设备的统一管理、协调控制,根据环境因素、外界条件、负载变化情况作出对电气设备的的调节,使其始终处于最佳的运行状态之中。自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示和打印当前的运行状态;监测并及时处理各种突发事件和意外。实现对建筑中的设备进行监测,自动诊断故障、发出警报,设备的故障信息与运行数据会自动记录,实现对运行数据的实时监控,可以延长建筑设备的使用寿命,减少维修费用支出,提高建筑整体的安全性,控制各种安全隐患。实现计算机管理与测控网络的信息数据共享,并对水、电、气等计量和收费,实现能源自动化管理。

2电气自动化技术在电气工程中的应用现状

由于近年来电气自动化技术迅速发展,许多高校纷纷设立电气自动化专业,加深对于电气自动化技术研究,加强对相关技术人员培养。这一专业社会需求量大,发展前景广阔,就读此专业大学生人数与日俱增,也促进了电气自动化技术发展。经济迅猛发展使得电气自动化技术在其应用领域发挥作用日渐重大,范围更广、影响更深远。它突显优势为广大市民带来生活便利,使人们切实体会到了电气自动化技术神奇魅力。例如:OPC技术的发明、电子计算机技术广泛应用,为我国电力系统发展增添了推动力,不仅拓宽了电气自动化技术应用领域,而且极大地促进电力有序、健康发展。在新时代背景下,综合多方面分析笔者将我国电气自动化发展现状总结为:平台开放式发展。电气自动化系统集成信息化。分布控制型应用。

3电气工程及其自动化存在的问题

虽然我国的电气工程自动化得到很快发展,但是在发展过程中,由于一些客观的原因,例如,技术问题、人才管理问题等,一定程度阻碍了电气工程及其自动化发展进程。目前,我国电气工程及其自动化主要存在以下问题:

3.1技术问题

根据企业对技术的需求,电气工程及其自动化在具体的应用过程中,相关的技术操作人员根据企业的习惯和要求,会有选择性选择平台开发系统。然而,由于对平台进行开发的系统多种多样,所以,电气工程及其自动化设计、实施、调试、运行以及维护保养等不同阶段,会间接延长时间,最终增加了工程成本费用。

3.2网络结构多样化问题

电气工程实现自动化过程中,其成功的最主要影响因素就在于是否有一个方便快捷、高效的电气工程及其自动化管理系统。为建立这系统,离不开信息网络技术支持,网络技术运用需要建立一个网络架构,目前,我国企业由于发展需求不同、技术差别大等原因,各个企业中网络架构均不相同。因此,网络结构的多种多样,一定程度阻碍电气工程及其自动化产品。

3.3数据之间的传输问题

在运用电气工程及其自动化系统过程中,数据信息之间实现交换和共享功能,在电气工程及其自动化的系统应用中至关重要。但我国的企业在进行数据信息传输与交换过程中,由于各个企业使用软件、硬件产品不统一,不同开发程序中接口也就不相同,这在一定程度上阻碍了数据信息间传输、交流共享以及通信,增加了数据信息之间传播困难,间接增加运营成本。

4自动化技术在电气工程中的具体应用

从目前我国自动化技术水平分析,主要的构成要素主要包括三方面,分别是自动电压控制系统、动力机械自动控制以及自动发电量控制系统。其中,自动化技术在电气工程中应用范围扩大,应用效率提高。电气工程具有较大的复杂性,从生产到使用整体中,包含着大量复杂程序,通过运用自动化技术能够优化电气工程管理程序,让电气工程许多环节更为简单,提高了电气工程运作效率和质量。以下将对电气自动化技术在电气工程四个环节应用进行相应阐述。

4.1自动化技术在变电站中的应用

将电气自动化技术合理运用到变电站能够替代大多数人工操作步骤,提高了变电站工作效率,还能减少人工操作所产生误差。管理者也能够通过电气自动化技术实现变电站工作实时监控,能对变电站工作过程中存在安全隐患,进行及时发现并迅速采取相应解决措施,保障变电站工作稳定性。随着电气自动化技术不断发展,也将更广泛运用在变电站工作流程中,而我国变电站的管理也将更为便捷。在变电站工作中更为成熟运用电气自动化技术,需要高度重视电气自动化技术的开发和研究,解决电气自动化技术在变电站应用过程中存在的许多技术问题,为变电站的稳定运行提供可靠的技术保障。

4.2电气自动化技术在发电场中应用

电气自动化技术实现了分散测控系统,能够在发电厂正常运行中得到充分引用。分散测控系统能够实现分层分布测控过程,并通过数据通讯系统、太网和远程工作站等单元形成完整网络系统,并通过分散测控系统对单元和系统过程进行监督,将单元和过程直接显示在生产过程中,有利于操作人员的控制工作,并且分散测控系统能及时打印生产过程中接收到的信号,为操作人员对系统运行的整理分析提供了便捷,简化了操作流程,提高电气工作的工作效率。在火电厂中电气自动化技术的应用表现在对炉、电、机一体化运行,让操作人员能够通过监控系统,而排除相应安全隐患。在水电厂中电气自动化主要应用在设备自动化、单机自动化和全厂自动化等方面,保障水电厂生产的稳定运行,保障了供电系统安全。

4.3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。

5结论

随着电气自动化水平进一步提升,电气自动化技术在电气工程中应用比例也随之逐年增多。电气自动化技术的不断发展和应用,成为电气行业的一部分,也相应地促进电气行业发展。因此我们要提高电气自动化系统水平,使其在电气工程中发挥其本身优势。从而实现电气自动化在电气工程中现代化、国际化和全球化。

参考文献