电工技术范文
时间:2023-03-24 20:46:08
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篇1
古人云:良好的开端是成功的一半。教学也一样。一旦学生对该门学科感兴趣,他们就会深入地、兴致勃勃地学习这门课的知识。因此,“模块化教学中的基本功训练”课的教学效果如何,就成为学生是否对学习电工技术感兴趣和有动力的一个首要因素。比如说,此时理论部分的多说就不如多做了,实训教师只需把安排的实训,如:电动机的拆装、照明电路的安装等工作的技术指标和安全指标要求到位就可以了。简单的操作马上就会给学生带来不可思议的感受,具有成就感的他们就会形成先入为主的求知欲望。
二、加强直观教学,重视教学实验,激发学习兴趣
电工技术是一门以实验、实训为技术的学科。我们教师要根据这一学科特点,充分利用挂图和教具,一定不能忽视教具和实训演示给学生带来的感官认识。
(1)充分发挥直观教具的作用。工欲善其事,必先利其器。电工技术是研究电磁现象及规律在工程技术领域中应用的一门基础课程。在电工技术教学中要加强直观教学,采用实物、模型等教学手段,充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等各种器官的互相协调作用。例如,万用表安装的实训课上,教会学生电容和电阻的判别方法,先试着让学生寻找各种电容和电阻,并让他们记下型号判别它们的阻值和容量,然后进行后期的万用表的焊接安装。这样不但可以使学生初步认识元器件的外型、型号,了解元器件的应用情况,也使学生学得轻松愉快,从而逐步进入学习状态。
(2)注重演示实验和实训。演示实验和实训在教学中往往能很好地激发学生的学习兴趣,使学生积极地开动脑筋。在演示实验和实训中,教师可以不拘泥于教材或教参的安排,进行一些创新设计,比如可以将一些演示实验改为学生探索性实验和实训。亦可让学生选择器材、设计实验和实训方法,在实验和实训中发现问题,寻找解决问题的方法等等。通过创设条件,让学生充分地动脑、动手、动口,发挥学生学习的主动性,从而激发学生的创造性思维,对学生创新能力的培养起着潜移默化的作用。
(3)注重实践环节,培养综合技能。在教学过程中,要注意充分利用现有教学资源,在完成教学大纲规定的实验项目外,最大限度地给学生提供提高技能的机会。如日光灯电路、电动机控制电路、低压配电盘的安装、调试等,都可利用课余时间让学生在实验室独立操作。
(4)利用多媒体技术,制作模拟课件。教学中,往往有许多图景难以被学生想象,实验又无法进行,而这对于学生的理解、掌握概念和规律有重要作用。而有些实验虽然可以演示,但其反应过程无法看到,可信度小,学生难以理解。利用多媒体计算机技术制作逼真的模拟课件,可以帮助学生摆脱这些认识障碍。例如:在讲低压电器元件的结构时,可以利用展示仪进行拆装演示;在讲通讯网络线路端子接线时,可以利用展示仪完成。将抽象的东西形象化,学生易于接受,更重要的是提高了学生学习的主动性、积极性。
三、营造良好的课堂情境
(1)趣味设问,引入课题。高质量的提问,就像一块石子投入到平静的水池中,激起学生思维的涟漪和心理的浪花;高质量的提问,可以活跃课堂气氛,引起学生有意注意。爱因斯坦说过,成功是最好的老师。富有情趣的提问,会使学生对学习电工技术产生兴趣,并产生强烈的求知欲,从而进一步调动学生学习的积极性和自觉性。例如,在学习电动机时,我是这样引入课题的:“大家都知道电动机吧?普通电动机是如何工作的?电动机能当发电机来使用吗?”短短的几个问题使学生的注意力一下就被吸引过来了,学生都跃跃欲试,课堂气氛顷刻活跃起来,并以饱满的学习热情投入到新知识的探究之中。这种提问不仅能激发学生的求知欲望,调动学生积极思考,而且对提高课堂教学效率,发展学生思维,培养学生能力可以起到积极的促进作用。
篇2
“电工技术”课程是面向河北农业大学工科非电类专业所开设的,专业门类复杂,包括机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、热能与动力工程、机电一体化、农田水利工程、水利水电工程、土木工程、食品科学与工程、包装工程、生物技术、畜牧兽医等近二十个专业。对于不同专业学生而言,他们不仅要掌握“电工技术”课程所包含的基本理论、基本知识、基本技能,并能应用这些知识解决本专业的实际问题。如何协调不同专业需求,适应教学需要,课程组与各专业教学负责人深入探讨相关专业人才培养目标,将电工技术课程的教学内容重新整合为:“直流电路、交流电路、时域电路、电气控制线路、变压器与电机学、仪表测量与安全用电”等6个教学模块,如图1所示,并配以相应的实验,以便于各专业选择与组合。“电工技术”课程定位于适应不同专业需求,柔性设置知识模块,灵活组合系列课程,并分别制定相应的教学大纲和基本要求、课堂教学与实践环节的学时数,满足了全校多个非电类专业的教学要求,得到各被授课院系的认可。
二、改进教学方法及手段,提升精品课程水平
1.教学方法改革
(1)“学而必知其用”观念贯穿整个教学过程。在对课程进行教学设计时,首先对全课程及各教学单元进行教学重点分析,在此基础上进行新旧知识对比,为学生自主学习创造良好的条件。
(2)启发式教学。为提高学生的自学能力和学习兴趣,避免死记硬背概念、原理,教师在课堂上主要多讲知识背景、知识重点,最后自然引出原理;在答疑时间里更注意引导学生自发的思维、学习习惯,避免了学生思维懒惰的发生,这些都贯穿了教师的启发式教学。
(3)“循环式”教学。通过实验实例得到感性认识,通过理论分析上升到理性认识;再依据理性知识去分析实际问题,我们把这种教学方法称为“循环式”教学法,并贯穿于整个课程教学中。
(4)探究型教学。教师经常提出综合性的问题,然后引导学生加以分析,按设定条件提出解决办法,使学生从中领会自学的思路,学会独立解决问题。课程中讨论教学题目的设置、实施就是探究型教学方法的一种体现。
2.教学手段改革
(1)改革传统的教学手段,灵活、恰当地利用多媒体课件,提高教学质量。实践证明,其成功的方式是将现代媒体与传统媒体教学有机结合。现代媒体教学具有信息量大、形象生动、交互性强的优势,而传统媒体教学中教师通过口头、笔头表达能力、语音手势,甚至表情的相互传递能产生无穷的魅力,这又恰恰是现代媒体教学所缺少的。因此,只有将这两者有机结合,充分发挥每一种媒体的优势,同时又要注意弥补其不足,才能真正将课程中的难点和抽象内容通俗直观地表现出来,使学生在充满趣味中学习和掌握知识。
(2)利用网络教学系统。网络教学系统为学生提供了更多教学资源。课程的电子教案、教学大纲、授课进度表、习题与测试等都挂在校园网上,作业的布置与批改、答疑与辅导、资料的查找都可以在网络上完成。网络教学资源经常更新,运行机制良好,在教学中确实发挥了积极作用,成为提高教学质量的重要环节。同时,利用网络教学系统也解决了扩招后辅导相对短缺的问题。
三、加强师资队伍建设,保障精品课程的实施
课程组充分认识到师资队伍的整体水平在人才培养中的重要性,通过引进和自我培养相结合,努力提升教师的学历层次和业务水平,鼓励教师攻读高层次学位。目前,本专业有专职教师8人,其年龄结构、职称结构、学历结构如图2所示。课程组坚持由教授领衔、以教授为核心形成教学团队。同时,对于年轻教师的培养也刻不容缓,对此我们实施教授(副教授)——讲师(助教)一对一的指导模式,促进了年轻教师的成熟。所有教师坚持教学与科研并重,以科研促教学。科研工作的开展不仅提高了教师的学术水平,而且丰富了教学内容。由于不断改进教学方法,提高教师素质,课程组教师的授课水平大大提高,有5名教师在学校的“教师讲课大赛”、“多媒体讲课大赛”、“青年教师论文大赛”等比赛中获奖,发表了10余篇教改论文。
四、改革实践教学,培养学生的创新能力
1.建立新的实验体系
对于实验教学,我们建立了新的、更合理的实验体系。新的实验体系根据教学内容的难易程度以及循序渐进的教学规律,由易到难,分别开设“基础验证性”、“综合性”、“设计性”、“创新性”实验项目。把实验分为基础、综合、设计、创新四个层次,从实验上切实培养学生理论联系实际的综合能力。对实验内容进行优化整合,在对传统实验项目充实和改进的基础上,开设多种类型的实验,增开综合性、设计性实验项目,大大地锻炼和开发了学生的创新思维,提高了创新能力。同时,我们强调以学生为本,老师做学生的指路人,而不做学生的带路人。培养学生自己上网或去图书馆查阅参考资料,指导他们自己对电路进行反复实验,分析遇到的问题并尝试寻找解决办法,引导他们一步一步地提高。
2.建立实验室开放制度
改革实验教学,必须将原来封闭的实验室变为开放的实验室,让学生在学习该课程的整个学期内根据需要进行合理实验。实验室不仅在时间上开放,更重要的是包括器件、设备和实验过程的全程开放。在开放式实验教学中,学生在完成由课程规定的一些必要的基本技能训练实验后,可以自己设计条件允许的综合性和创新性实验。在开放中,我们注意培养学生团队协作的作风。开放不同于常规教学,力求在最短的时间内,让学生迅速捕获大量的信息,接触大量的知识,使他们知识、能力等全面快速的升华,这样才能培养能力强、素质高的人才,团队协作形式恰好为学生提供了这种成长的环境。这里不分年级、不分专业,大家的兴趣爱好不同,能力不同,涉及的内容和知识面很广,学生们来到这里,很快开阔了视野,在开放活动中,老师根据每个学生的背景和情况,安排他们合作,老同学带新同学,能力强的带能力弱的,对于某一个知识点,教师会专门做出具体的计划,使参与的学生水平迅速提高,许多获奖作品都是学生们合作努力的成果。
3.建立虚拟实验室
为了拓宽学生获取知识信息的渠道,扩大学生进行知识交流的范围,为更多的学生提供方便参与的途径,解决时间、场地问题对开放的束缚,我们利用网络优势,建立了一个融知识性、趣味性、思想性、教育性、服务性为一体的实验室教学网站,提供仿真软件的下载与使用,同时可以进行开放性实验、科技制作经验交流、学生科技作品资料展示、知识论坛等。虚拟实验室的建立为学生提供了更为广阔的探索空间。
4.实验独立设课、单独计分、单独考核
采用独立设课方式,既有利于更灵活地选择、更新实验内容,也有利于设计性、综合性、创新性和实用性实验的开设。考核方式为实验操作考试,其中,平时成绩占总成绩的20%,含预习报告、实验操作情况及实验总结报告三部分,期末考试从实验题库中随机抽取设计题目,而后在实验箱上搭建电路实现,操作考试占总成绩的80%。目前,课程组已在农业机械化及其自动化专业实施了实验单独设课的改革,并取得了良好的教学效果。学生对实验课的重视程度明显提高,认真完成实验,学生的实践动手能力普遍得到了加强。
五、注重配套教材建设,突出专业特点
教材建设是教学内容和教学方法改革的具体体现。建设精品课程必须重视教材建设,依据教育部相关文件的精神:精品课程教材应是系列化的优秀教材,鼓励建设一体化设计、多种媒体有机结合的立体化教材。依据这一精神,课程组编写了适合不同专业特点的、完整的、体现大纲要求的统编教材。
1.配套讲授教材
(1)由课程组教师主编的“21世纪电学科高等学校教材”系列教材之《电工技术》于2001年8月由中国水利水电出版社出版。
(2)由课程组教师主编的“高等学校‘十一五’精品规划教材”之《电工技术》于2008年1月由中国水利水电出版社出版。
(3)由课程组教师主编的“普通高等教育‘十一五’规划教材”之《电工学》于2008年7月由中国电力出版社出版。
(4)编写了与教材配套的教师手册。
2.配套实验实训教材
实验教学是课程建设的重要组成部分,也是培养学生创新能力和动手能力的重要手段。课程组教师根据课程实际情况,编写了配套的实验指导书,改革了实验教学内容,增加了新器件、新技术的内容,鼓励学生尽早投入科研活动;同时改革了实验辅助环节,通过开放实验室的办法加强学生积极探索、努力创造的能力,为学生提供了更为广阔的探索空间。
篇3
NIMultisim10是美国国家仪器公司(NI,NationalInstruments)推出的Multisim最新版本,是以Windows为平台的仿真工具,可以设计、测试、仿真和演示各种电子电路,包括电工学、模拟电路、数字、电路、射频电路及微控制器和接口电路等。可以对被仿真的电路中元器件设置各种故障,如开路、短路和不同程度的漏电等,从而观察不同故障情况下的电路工作状况。在进行仿真时,软件还能存储测试点的所有数据,列出被仿真电路的所有元器件清单,以及存储测试仪器的工作状态、显示波形和具体数据等。NIMultisim10具有详细的电路分析功能,可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法,以帮助设计人员分析电路的性能。与传统的电子电路设计与实验方法相比,具有如下特点:设计与实验可以同步进行,可以边设计边实验,修改调试方便。设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全,可以完成各种类型的电路设计与实验。可方便地对电路参数进行测试和分析。因此,特别适合课堂教学。
2使用Multisim10进行仿真的步骤
(1)打开Multismi10,首先进行简单的设置。选择Options|GlobalPreferences菜单命令打开参数设置喜好选择(GlobalPreferences)窗口,可以进行各种选择设置。创建电路。1)选择电路元件,选择元件时单击元件工具栏中的工具按钮,弹出元件库窗口,选择需要的元件,在电路窗口中可看见鼠标拖动着该元件,将其拖动到要放置的位置,再次单击,即放到当前位置上。双击该元件,弹出一个虚拟元件设置对话框,可以进行参数设置。2)元件的连接,单击要连接的元件的引脚一端,当出现一个小黑点时,拖动光标至另一元件的引脚处并单击,系统就会用导线自动将两个引脚连接起来。电路中可以使用多个接地符号,但至少要使用一个接地符号,因为没有接地符号的电路不能通过仿真。3)放置要使用的仪表并进行相应的设置。与使用实际仪表非常相似,放置仪表后要进行测试线的连接。按以上方法连接、设置完电路后,将电路保存。4)调试、仿真。单击仿真开关或单击Simulate菜单的RUN,调节仪表设置,观察到合适的波形。(2)利用分析功能。Multismi10提供了18种分析方法,可以通过选择Smiulate菜单中的Analysis命令项来实现,点击设计工具栏也可以弹出该电路分析菜单。(3)后处理和传输。后处理功能可以对分析的数据结果进行各种运算处理,可以将已经设计好的电路传输到布线软件进行PCB设计,也可以导出各种电路数据[2]。
3Multisim仿真在《电工技术》教学中的应用
在电工技术中,动态电路的过渡过程是十分短暂的单次变化过程[1],通常在教学中都是以理论讲解为主,涉及到的瞬态变化波形,一般直接呈现给学生,如果利用仿真电路来展示瞬态过程的变化以及参数对于过渡过程时间长短的影响,将有助于激发学生的兴趣并加深理解。下面以一阶RC电路为例说明Multisim仿真技术在课堂教学中的应用[3]。在Multisim环境中创建一阶RC电路。零输入响应:一阶电路仅有一个动态元件,如果在换路瞬间动态元件已储存有能量,那么即使电路中无外加激励电源,电路中的动态元件将通过电路放电,在电路中产生响应,即零输入响应。对于图1所示电路,当开关J1闭合时,电容通过R1充电,电路达稳定状态,电容储存有能量,电容电压值恒定为8V,如图2前半段波形所示。当开关J1打开时,电容通过R2放电,在电路中产生响应,即零输入响应,仿真波形如图2所示,后半段波形所示,电压从8V按指数规律变为0[4]。零状态响应:当动态电路初始储能为零时,仅由外加激励产生的响应就是零状态响应。对于图1所示的电路,若电容的初始储能为零,即开关断开。当开关J1闭合时电容通过R1充电,响应由外加激励产生,即零状态响应。全响应:当一个非零初始状态的电路受到激励时,电路的响应称为全响应。对于线性电路,全响应是零输入响应和零状态响应之和。电容电压全响应电路如图4所示,反复按下空格键使开关反复切换,通过示波器XSC2就可观察到电容电压全响应波形。在教学中电路直接使用Multisim软件创建,先引入零输入响应和零状态响应的概念,然后进行仿真让学生观察波形的变化,加深对概念的理解,再讲解全响应的概念,并对电路进行仿真,让学生通过观察仿真波形,加以分析、总结,得到全响应是零输入响应和零状态响应之和的结论。为了进一步讲解时间常数对响应速度的影响,可分别改变参数R和C改变时间常数,观察波形,得出结论。
篇4
上周做了一周的电工技术实习,虽然刚开始有些盲目,但最终还是顺利完成了任务,也收获了一些课本上学不到的东西。但感觉时间有些短暂,要是学校能多安排一些这样的课程,而不是一味的光讲理论,我觉得我会学到更多实用的知识。
一、实习目的
通过一个星期的电工实习,使我对电器元件及电路的连接与调试有一定的感性和理性认识,打好了日后学习电工技术课的基础。同时实习使我获得了自动控制电路的设计与实际连接技能,培养了我理论联系实际的能力,提高了我分析问题和解决问题的能力,增强了独立工作的能力。最主要的是培养了我与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。
二、实习内容
1.拆解自动控制电路、收拾桌面、地面,打扫卫生。
2.观看关于实习的录像,从总体把握实习,明确实习的目的和意义;讲解电器元件的类别、型号、使用范围和方法以及如何正确选择元器件。
3.组装、连接、调试自动控制电路;试车、答辩及评分。
4.讲解控制电路的设计要求、方法和设计原理。
5.分发与清点工具;讲解如何使用工具测试元器件;讲解线路连接的操作方法和注意事项。
6.书写实习报告。
三、具体如下
1.能够正确识别和选用常用的电器元件,并且能够熟练使用数字万用表。
2.熟悉手工常用工具的使用及其维护与修理。
3.了解电器元件的连接、调试与维修方法。
4.基本掌握电路的连接方法,能够独立的完成简单电路的连接。
5.熟悉控制电路板设计的步骤和方法及工艺流程,能够根据电路原理图、电器元器件实物,设计并制作控制电路板。
6.熟悉常用电器元件的类别、型号、规格、性能及其使用范围。
四、实习心得与体会
1、对连接自动控制电路实习的感受。在一周的实习过程中,最挑战我动手能力的一项训练就是连接电路。对我来说,这无疑是一门新的学问,既是一种挑战,也使我学到了很多有使用价值的知识。这个实习是我最感兴趣的实习,因为从小我就喜欢组装和拆卸。总结这个实习,我感觉自己有时候十分的粗心。刚开始检测电器元件的时候,由于粗心,竟然将已损坏的元件误检测成为正常元件,结果导致我又重新连接线路,浪费了大量的时间。在连接元件过程中,由于事先没有计划好元件之间的连接,导致接线在电路板上长距离绕行,既浪费了材料,又使电路板面显得凌乱。但值得欣慰的是,我连接的线路的接线头达到了老师讲解时提出的似露非露的标准。在这个实习环节中,我明白了细心的重要性。同时也明白了自己的动手能力还十分的不足,缺乏锻炼,在这种情形下无法胜任以后的工作,所以在日后的学习过程中,我应该努力的将理论与实际联合起来,着重锻炼自己的动手能力,使自己面对以后的工作时有一定的底气与信心。
2、对交流接触器的认识。交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点,而辅助接点具有两对常开和常闭功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。它的动作动力来源于交流电磁铁,电磁铁由两个山字形的幼硅钢片叠成,其中一个固定,在上面套上线圈,工作电压有多种供选择。为了使磁力稳定,铁芯的吸合面,加上短路环。交流接触器在失电后,依靠弹簧复位。另一半是活动铁芯,构造和固定铁芯一样,用以带动主接点和辅助接点的开断。
3、对中间继电器的认识。中间继电器是一种特殊的接触器(即开关)。它上面是常闭触点,下面是常开触点,当线圈通电后,利用电磁力使上面常闭触点分开,下面常开触点闭合。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同,与接触器的主要区别在于:接触器的主触头可以通过大电流,而中间继电器的触头只能通过小电流。所以,它只能用于控制电路中。
五、实践总结
1、对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知,纵观古今,所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力,就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实习中,我锻炼了自己动手技巧,提高了自己解决问题的能力。比如做控制电路组装与调试时,好几个元件的间距特别小,稍不留神,就把连接好的接线又弄断了,但是我还是完成了任务。最后,特别感谢在实习过程中所有帮助过我的老师和同学。
2、我从小就对这种小制作很感兴趣,那时不懂连接和组装,却喜欢把东西给拆来装去,但这样一来,这东西就给废了。现在的电工实习课,正是学习如何把东西装回去。每次完成一个步骤,我都像孩子那样高兴,并且很有成就感。
3、电工电子实习,是以学生自己动手,掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。它将基本技能训练,基本工艺知识和创新启蒙有机结合,培养我们的实践能力和创新精神。作为信息时代的大学生,作为国家重点培育的高技能人才,仅会操作鼠标是不够的,基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。
4、对电工技术的理论有了初步的、系统的了解。我了解到了控制电路板图的设计制作与工艺流程、连接电器元件的技巧等。这些知识不仅在课堂上有效,对以后的电工技术课的学习有很大的指导意义,而且在日常生活中更是有着现实意义。
六、实践建议
1.本次实习中,一些工具数量太少(比如万用表),经常出现几个小组共用一件工具的情况,建议以后能增加工具的数量;
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关键词:EDA;电工技术;电路设计
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)09-0029-02
一、引言
电工技术是一门非电专业,例如机械类、汽车类等学科中某些专业的基础或选修课程。但是,该门课程所包含的内容较多,跨度较大。上册主要有电路分析和电动机的基本原理,还包括电力电子技术;下册主要内容为模拟电子技术和数字电子技术。本课程开设的初衷是为这些非电专业的学生提供一个窗口,使其能够在短时间内对电子技术的基本原理有一个整体的把握,以具备对其专业的相关电子设备有一定的了解能力。因此,这种非专业性课程的定位,加之课程内容本身理论性较强,使学生不了解学习该课程的意义与实际的应用,导致学生学习兴趣不高,大多数以获得学分为目的。但是,随着现代科技的发展,电子技术及其相关的学科,几乎已经对各门学科产生了极大的影响,最明显的例子体现在现代汽车工业中。目前,汽车已经不再单纯是一个机械装置,它是综合了最新机械与电子技术发展水平的高科技产品。同时,随着电子和信息技术的飞速发展,市场上出现了各种各样的电子设计自动化(EDA:Electronics design automation)软件,改变了以往全部需要手工工作来设计电路的局面。目前,几乎所有的电子电路设计任务都是在EDA软件的协助下完成的,而且,是否具备熟练的EDA软件使用能力已经成为大多数公司招聘员工的先决条件。因此,在电工技术课程中引入EDA技术[1-5],不仅能够为学生提供更为丰富的教学内容,也是帮助学生更好就业的一个重要手段。
二、EDA技术在模拟电路教学中的应用举例
模拟电路通常是电工技术教学中的难点,一是电路结构复杂,学生难以理解;其次,学生不了解该部分内容在实际工作中的应用,导致学习兴趣不高。为此,可以适当将EDA技术穿插在这部分的教学中,从实际电路设计的过程中引出与课程关键知识点相关的内容,以达到提高学生学习兴趣的目的。以下用一个实际的例子来表明如何将EDA设计过程与电工课程中相关知识点进行结合。
例:使用ADS(Advanced design system)软件实现共射极放大电路的静态分析与直流偏置设计。
共射极基本放大电路是电工技术中模拟电路部分接触的第一个重要的知识点,课程要求学生熟练使用计算法与图解法来确定放大电路的静态工作点。学生对这一部分的掌握情况直接影响到其对后续知识点的掌握,因此,本例从电路设计的实际过程出发,引出相应的知识点。
在讲解例子之前,需要给学生明确的是在实际的有源电路设计中,通常情况下,晶体管静态工作点的选择与设计是第一步,也是至关重要的一步。实现不同功能的电路,可能在电路图上区别不大,重要的是其静态工作点的选择。例如,低噪声功率放大器需要无失真地放大微弱信号,因此它的静态工作点需要选择在输出曲线的中点,而高功率放大电路为了尽可能提高输出效率,通常静态工作点选择到靠近截止区,而混频器、倍频器等电路,主要为了使用其非线性性能,因此,它们的静态工作点通常要靠近饱和区。其次,需要强调的是电路设计是电路分析的逆过程,遵循的步骤是根据输入输出关系,确定静态工作点,再得到直流偏置电路,与课程中计算直流工作点的顺序正好相反,但是,它们所反映出的基本原理都是相同的。
确定静态工作点,就是根据电路所要实现的功能,确定基极电流IBB和集电极电流IC,集射电压UCE。因此,首先需要得到晶体管的输入输出曲线。在ADS中,输入输出关系是通过对晶体管做直流扫描得到的。实验步骤是先建立一个新的工程项目(Project)和一个新的设计(Design),然后选择晶体管直流工作点扫描模板(ADS中常用的功能都做成了模板,可以直接调用),并在其提供的元器件库中选择合适的元件,加入到模板中,如图1所示。
其次,需要设定晶体管的工作范围,就是IBB和VCE的范围,可以通过扫描参数设置得到,如图2所示。本例中,IBB的扫描范围是从20uA到100uA,扫描步长为10uA。VCE的扫描范围从0V到5V,扫描步长为0.1V。当扫描参数确定后,点击仿真按钮,就会产生图3的输入输出曲线。
图3所示的输入输出关系曲线与课本上的曲线几乎是一致的,它表明在不同的基极电流IBB作用下,集电极电流IC与集射电压VCE的关系。通过输入输出曲线,可以选择合适的静态工作点,以实现电路的功能。在本例中,为与教材保持一致,将静态工作点选择在输出曲线的中点,大致对应于图3中光标m1的位置,软件会自动显示出此处的参数,即IBB=60uA,VCE=3V,IC=6mA。当静态工作点确定后,可以据此设计直流偏置电路。由于本例是设计共射极基本放大电路,因此需要计算基极和集电极电阻的大小。在ADS中,偏置电阻的大小可以自动计算,但是需要手动输入相关的公式,如图4所示:
根据图4的计算公式,可以得到图5的计算结果。从图中可以看到,当选择Ibb=60uA时,对应的基射电压和基极电阻在一个范围内变动,因此只能选择一个近似的值VBE=0.8V,Rb=60K。用同样的方法,可以得到的集电极电阻Rc=340。当所有的参数都计算得到后,需要对该电路进行验证,并根据验证结果进行调整。验证电路及其参数如图6所示。
根据共射极放大电路的基本计算结果,可以设计出图6所示电路。验证该电路的方法是对其做直流仿真,并将仿真计算的结果直接显示在电路图中对应的元件和支路上。从图中可以看出,基极的电位为809mV,电流为69.9uA,而集电极电位VCE=2.74V,Ic=6.64mA。对比前面得到的静态工作点参数(IBB=60uA,VCE=3V,IC=6mA),可以发现它们之间存在一个小的偏差,这是因为在电路设计中,无论是在静态工作点还是元件参数的选择上,都存在近似的过程,因此,任何电路的设计,都是一个近似的设计,由此得到的实际电路都需要经过调试合格后才能够实际使用。
以上的例子为学生展示了一个电路设计的基本过程以及设计方法。当课程进一步深入后,可以对本例进行扩展,例如在分析放大电路动态特性时,可以加入不同幅度的输入信号,观察在不同静态工作点,放大电路的输入输出波形和非线性失真,有助于学生理解设计静态工作点的意义。
三、结语
通过在电工技术课堂上增加EDA设计的过程,可以使课程从纯理论教学转向理论与实际设计相结合的教学方式,不仅能够提高学生的学习兴趣,还能够培养他们的实际动手能力,并极大增加了教师和学生间的互动。同时,课本上的理论与公式不再需要死记硬背,它们已经融合到设计过程中,学生通过一两个简单的设计就可以熟练掌握,使学生能够轻松完成课程的学习和考试。
参考文献:
[1]刘廷文,唐庆玉.EDA课程设计――研究型教学的重要环节[J].试验技术与管理,2006,23(10):112-116.
[2]刘廷文,唐庆玉,段玉生.EDA技术是实现电工学研究型教学的良好手段[J].实验技术与管理,2006,23(8):65-68.
[3]高金定,邬书跃,孙彦彬,等.EDA技术创新型实验教学体系的构建与实践[J].试验技术与管理,2011,28(2):158-160.
篇6
【关键词】工作过程;电工技术;教育;要点
1工作过程中电工技术教育概述
电工技术的掌握需要在实践中对所学理论加以实践和巩固,师徒关系这种传统模式正好有效的解决了学校电工技术教育中重理论轻实践的问题。在工作过程中进行电工技术教育,通过师傅教导传授,不仅能实现对传统师徒教学关系的改善,还能够达到新的教学目的:提升学生的学习能力和实践能力,将工作内容和学习内容有效的结合,实现学生在工作能力和知识素养上的双重提升。在工作过程中对电工技术教育的思路与方法主要围绕徒弟专业技术能力的提升发展,将“专业能力”和“综合素质”提升相结合,从而为企业培养技术过硬,业务精通,综合素质优良的优秀电工技术人才。
2工作过程中电工技术教育的要点
2.1注重徒弟的理论基础知识体系的理解性构建
电工技术注重实践,但其前提是必须要有扎实的理论知识储备做基础,没有扎实的理论知识支撑,电工技术实践寸步难行。因此在工作过程中师傅要着重提升徒弟对专业理论知识的理解,帮助徒弟对理论知识体系进行理解性重新构建。首先要注重对基础概念讲解,师傅可以根据工作经验对这些抽象不便理解的概念进行形象化的讲解。通过工作过程中对真实电气元件的认识、讲解及实际操作,将无形化有形,使徒弟对这些概念的理解更深刻,帮助徒弟在工作过程中对概念的运用更加透彻明晰。其次要通过工作中的实地教学来加深徒弟对基础电学定律的理解。让徒弟明确所学定律的特点及可以实际运用解决的问题。要充分的利用工作条件和工作设备进行细致的讲解,用通俗易懂的语言表达,将抽象的原理变得形象具体,配合以形象的工作演示。师傅在教学过程中还可以给徒弟讲解自己在学徒阶段的一些错误做法,既能够调节学习的气氛,还能够加深徒弟对定律要点的理解,保证学习质量。其实这就是一个做减法的过程,通过师傅的引导,徒弟在工作过程中把学校学的一大堆理论知识进行通透性理解,进而理解性有序简约重构知识体系,这样也就真正把理论吃透学精了,应用起来才会得心应手。
2.2注重在工作实践中对电气元件、设备控制逻辑讲解
一个电路、一套设备电气功能都是靠具体的电气元件实现的,而一般的电气故障也往往是电气元件故障,因此师傅必须要注重对电气元件的讲解,要详细解说每一种电气元件的构造、组成、控制原理及分布位置,确保徒弟清晰理解,熟练掌握。对各元件间,各设备间的控制逻辑关系更应是讲解的重中之重,真正理解了这些控制逻辑关系,才能快速准确判断故障部位,分析故障原因并快速处理。要鼓励徒弟在工作过程中“多开口,勤动手”,下足功夫,切实掌握控制原理,熟悉设备元件布置,才能真正处理解决问题,才能早日实现独立操作。
2.3注重徒弟对机械原理的学习
不存在纯粹电的设备,现代设备往往是机、电、液、气综合控制的设备,而学校电气专业对机、液、气知识的教学很单薄,甚至是缺乏的,因此师傅必须帮助徒弟补齐这一短板。先进行一些系统性理论知识讲解学习,重点是在工作过程中针对具体设备进行机、电、液、气控制的具体讲解,这样更形象具体,易于理解。只有溶合这几方面的知识,才能真正了解一款设备、一个系统是怎样工作的,才能真正掌握它们。
2.4注重徒弟操作的规范化标准化
在基础知识体系构建完成,并充分理解掌握电工技术理论概念定律规律后,徒弟便初步具备在师傅的指导下从事具体的工作过程中解决问题能力。此时,在工作过程中师傅就要强调操作的规范化,要求徒弟标准化操作。操作的规范化标准化也就是要求徒弟必须熟悉电工作业安全操作规程及相关设备安全操作规程,并在操作中严格遵守执行。只有这样才能最大限度避免人身及设备事故的发生,这就要求一定要首先要树立徒弟的安全意识和责任意识,师傅可以讲解一些违反电工安全操作规程或设备安全操作规程而引发的安全事故来对徒弟进行安全教育,培养其安全意识。其次要严格执行操作的规范化标准化,可以根据设备的不同的特点、不同的功能归类总结安全操作规律,便于徒弟学习理解。要详细讲解每一设备的安全操作规程,强调操作要点,着重实践,加深徒弟对实际操作的要点运用,并通过徒弟的操作来指出其不足。要在实践中提升徒弟的标准化操作能力,在工作过程中固化他们的规范化、标准化操作行为。
2.5注重徒弟思考和创意能力的培养以及和谐师徒关系的维护
新型师徒关系不仅仅是对徒弟进行知识的讲解和能力的提升,更重要的是对徒弟个人潜能的激发。通过在工作过程中对电工技术的具体教授,师傅还要结合所解决的实际问题进行设问,引发徒弟对相关问题的思考,培养徒弟的思考能力。还要注重创新思维的培养,激发徒弟在工作过程中解决问题的新思路。在教授过程中师傅不仅要注重徒弟个人能力的提升,严格要求的同时还要不断的鼓励徒弟,鼓励其进行操作、进行思考、进行创新。和谐的师徒关系能够有力提升徒弟不断学习专业技术的意愿,激发徒弟的主观能动性,更能培养徒弟为人处事、待人接物等综合素养,为徒弟在今后成长为电工技术骨干发挥重要作用。
2.6注重师徒合同的签定
通过师徒合同的签定,从而明确师傅对徒弟的培养目标、期限及应负的安全责任义务;也要明确徒弟应尽的责任与义务;同时要明确双方的权利及争议解决方式;更重要的是要通过有效的合同条款,让师徒双方形成利益共同体,同奖共罚,有力促成电工技术教育目标的实现。
3结语
通过上文的论述,笔者主要从电工教育在工作过程中师徒教学模式下的几个要点进行论述。从基础理论知识原理重构、电气元件设备控制逻辑讲解、机械原理学习、标准化操作以及创新思维和和谐师徒关系维护、师徒合同的签定进行概述。相信通过以上几个要点的实施,日后在工作过程中开展电工技术教育将会取得新突破,获得更好效果。
参考文献:
[1]张雪莲,潘铁强.《电工电子技术》课程教学初探[J].科技信息,2010(30):170~171.
篇7
随着社会经济的发展和进步,对电子技术的要求和需求也在逐步的提高,这也推动了新型电子设备的发明和改进,并已经广泛运用于民用产品、新能源开发、电力系统等多个方面了。其主要特点主要表现在以下方面:
1.1电子电工技术的集成化
现代的电子电工技术要求将全部的单元器件并联到一个基片当中,从而实现基片的高度集中化。电子电工技术的这一特点用以区别以往的传统电子电力零件的分立模式。
1.2电子电工技术的高频化
电子电工技术的高频化是在于实现器件本身完成基片高度集成化的过程中,这一个基片的运行效率也会得到显著的提升。例如,电力晶体管可以在10KHz的频率条件下正常运行,绝缘栅双极晶体管能够在10KHz以上的频率条件下正常运行,这样一来,电子电工器件的运行速度或频率就得到了大幅度的提高。
1.3电子电工技术的全控化
该特点的主要表现在半控型普通晶闸管在电力系统中的位置被现代化的电气元件(该元件具备自断功能)所取代。这是电子器件在应用性发展过程中一项十分重大的突破,为现代化的电器元件取代传统器件电子器件提供了技术支持,在简化了电力系统线路设计的同时,也大幅提高了系统的运行效率。
2电子电工技术的作用解析
电子电工技术在传统的技术上做出改进,适应了社会经济发展的需要,在电力系统中发挥着越来越大的重要作用,主要表现在以下的几个方面:
2.1电能利用率的提高
随着电子电工技术逐步适应电力系统的发展,在技术应用之后,不但实现电力系统的正常持续运作,更实现了节约、高效以及合理的目标,让电能的使用有了较大幅度的提高。
2.2实现了机电一体化的战略发展
随着高新科技以及创新型产业的发展,推动了对传统电子电工技术的改进,实现机电一体化。让它充当弱电控制强电的媒介,作为连接计算机和机电设备之间的通道,能够对电力系统使用计算机技术的发展提供强有力的技术支持。
2.3适应高频化以及变频化的发展方面
随着集成化的发展,机电设备和仪器的体积进一步缩小,但同时还要保证对系统的响应速度有所提高,就需要在传统的运作模式上对系统做出一定的改进和调整,才能维系整个电力系统的正常运行。这些改进和调整则主要是实现高频化和变频化。
3电子电工技术在电力系统的应用分析
随着我国经济的飞速发展和社会的进步,人们对物质文化生活的需求也是越来越高。在追求高质量生活享受的同时,对环境污染的使用和能源供给危机的问题也是越来越严重,这构成了我国的基本矛盾之一。而现代的电子电工技术的发展对新能源技术的开发提供了技术基础,并在电力资源合理配置、电力系统制度、改进加工工艺以及仪器设备制造等方面做出了突出贡献,从而在电力系统中得到了更加广泛的应用和推广。其具体的应用主要在以下几个方面:
3.1电子电工技术在电力系统发电环节的应用
发电环节作为电力系统的根基部分,其包含了太多的庞杂、多样的机械设备,如果不能进行有效协调的管理就会直接影响到电力系统的正常运行。而工作人员借助电子电工技术对发电机组的相关性能和数值进行全面的测评、改进以及维修护理,用以保证整个机组可以为电力系统持续、稳定的运行。其中主要有:对大型发电机械的静止励磁控制;以及水力、风力发电机的变速恒频励磁;最后就是风机水泵的变频调速。这些技术的应用不但改善了原有技术成本过高的问题,更为机组提供了稳定、安全的运行环境,减少了工人维护的工作量以及外界系统的干扰。极大的提高了我国电力系统中发电环节的工作效率和安全系数,为新能源的开发利用提供了坚实的基础。
3.2电子电工技术在电力系统输电环节的应用
输电环节作为整个电力系统的中流砥柱,电子电工技术更是被广泛的运用其中,在一定程度上起到加快了电力系统革新的步伐并稳定了电网系统的作用。其作用主要体现在柔流电输电技术、高压直流电输电技术以及静止无功补偿器的应用等方面。不但有效的为电厂降低了运营成本,更为整个输电过程的安全性和稳定性加上了一层双保险。在促进我国电力系统的改革进步中提供了强大的推动作用。
3.3电子电工技术在电力系统配电环节的应用
配电环节是电力系统中的坚实防护,为确保在电力使用过程的充足、稳定和安全,控制电能质量就显得尤为重要。而电子电工技术在电力系统中的应用,不但能够确保电能质量,还能在电压和波动等方面达到标准,也能够有效的防护不同瞬间的巨幅波动,从而保证了电力使用过程的安全性。
4结束语
篇8
【关键词】电子电工 自动控制 电力系统 无功补偿 探讨
1 前言
从发电厂向用户输送电能,需要通过发电、输电、变电以及配电等多个环节,而通过这些环节时,电流会产生有功与无功的损耗。高压直流输电是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台,通过电子电工技术的应用可以有效的节约能源、适应新能源的开发。近几十年的发展,使得许多传统行业设备都发生了翻天覆地的改变,新能源、能量控制产品都在电力系统内得到了非常广泛的应用。文章对于电子电工技术在电力系统中的各个环节的应用进行分析。
2 电子电工技术的应用状况
高压直流输电技术对于超大容量以及超远距离的电能输送来说是非常经济的方式,和交流输送电能相比具有损耗小、造价低等优点。在许多超高压直流输电技术中,电子电工技术提供了高速、可靠和先进的开关技术,从而广泛的应用电子电工技术中最具有前瞻性的脉宽调制技术。在我国国内具有代表性的技术是FACTS和变频调速SFC,其中FACTS已到了技术研发生产阶段,而SFC已在实际中应用。SFC技术大有取代传统的直流变频技术之势。在电力系统中,变频调速技术得到广泛的应用,但仍有进一步发展空间。
3 电子电工技术在电力系统的具体应用
近年来新技术的应用、新材料以及结构器件的更新都使得电工电子技术得到飞速发展,随着计算机技术不断进步,电工电子技术作为现代控制技术在生产生活中得到广泛应用,在各行各业中都得到广泛应用。电工电子技术的支撑理论、技术在于现代控制技术、计算机技术以及电路技术等,电力系统经过多年的理论与实践研究,开发新能源以及控制电能质量上都有了很大的提高,远程抄表等设备中都有着广泛的应用,作为最成功的大功率电力电子技术,直流输电是一种较为成功的电力电子技术自动控制方法。
3.1 电子电工技术自动控制的具体应用
电力系统有自动稳定、自动电压、自动发电三大控制系统。由于电工电子技术中的大功率开关管、功率管的使用,单片机以及DSP等微处理器的应用不断深入,特别是无功补偿技术的开发,包括无功补偿中的一些新技术、补偿控制器、补偿电容的接线方式、并联电容的投切开关,让电力系统的自动控制系统变得更加完善。同时由于电子电工器件的功率和体积越来越小,反应速度越来越快,对电力系统中的无功补偿的速度也会越来越快,对电力系统的自动控制的反应也将越来越快。
3.2 在发电环节中的应用
许多设备都与电力系统的发电环节有着密切联系,因此这些设备的运行状态如何进行改变将是非常关键的,电力电子技术由此更加重要。作为一种非线性控制理论,可控硅静止励磁是一种较为先进的理念,通过全数字化微机控制技术可以改善产品在各个环节的稳定性与效益,具有非常明显的优势。主要分为主电路和调节电路两大部分,在调节电路中一般由采样,比较,放大,触发四部分组成。采样部分将发电机的输出电压进行整流,通过采电压或电流方式得到发电机的实际输出电压。比较部分多利用各种放大器进行,将测量电压与基准电压进行比对,输出控制信号。控制信号通过放大,送到触发电路,改变发电机的输出电压。在整个过程中,大量采用了电工电子器件,如放大器,整流电路,滤波电路等。同时由于这种励磁结构较为简单,可靠性较强、成本也相对较低,在当前世界中的各大电力系统中都得到广泛的应用,对于励磁机这个中间环节加以省去,可以使其拥有更加快速的调节特性,这种控制规律的方法更加先进,更能突显其效果。
水力发电的有效功率取决于水头压力以及流量,水头的变化幅度对于抽水蓄能机也有着非常大的影响,风力发电的有效功率同样取决于风速的高低,并且风车所能捕捉的最大风能的转速也会随着风速的变化而发生剧烈的变化。因此转子励磁电流的频率进行调整会使得机组进行变速运动,而且进一步导致输出频率恒定的效果,可以使得整个系统获得最佳效益,这项应用的核心技术在于自动控制系统。
3.3 在输电环节的应用
电力电子器件在高压输电系统中的应用带来了革命性的改变,电力网的运行从此更加稳定安全,有效的提升与改善了电力网的性质,远距离输电由于直流输电的应用而产生了很多方面的改变,轻型直流输电技术使得输电容量不断增大,并且其具有较为灵活的控制调节性能,自从晶闸管换流器诞生起,逐渐成为其正式应用于直流输电的里程碑。
3.4 在节能环节的应用
如果要想达到节能的效果,就必须从电动机以及变负电荷电动机的调速技术等环节入手,将两者紧密结合起来,才能更加有效的进行节能,当前挡风板通常采用调速控制进行替代,对于风流以及水流的流量控制往往是通过节流阀来进行的,这种控制方式的优点在于精确度高、范围广,并且效益好,在调速过程中可以实现连续作业,且损耗较低。
4 结语
作为电力电子技术应用非常广泛的一个领域,电力系统的稳定性与效益性需要不断的加深技术应用,提高运行投入,改善整个经济运行环境,进而使得电力系统可以得到更大的效益。文章将对电力系统的发展情况进行探讨,对于电力系统三大自动控制系统进行了分析,对电工电子在电力系统自动控制系统所起的作用进行了分析,希望对于电力电子技术自动控制的应用有所增益。
参考文献
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[2]徐忻,胡靖,石辉,张勇军.基于电压源换流器的高压直流输电技术研究综述[J].广东电力,2012(05).
[3]张文亮,汤广福,查鲲鹏,贺之渊.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报,2010(04).
篇9
关键词:高压;输变电线路;电力建设;施工技术
作者简介:陈鑫(1984-),男,北京人,国网冀北电力有限公司经济技术研究院主管,助理工程师。(北京 100068)
中图分类号:TM72 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)30-0228-02
随着我国市场经济建设速度加快,我国各个领域都有了很大程度的发展与进步,尤其是作为基础能源设施的电力工程领域发展速度更是迅猛。高压输电线路需要联系各个发电厂、变电站负责对电能的输送以及分配,作为电力系统的基础组成部分,可以说是整个电力工程建设与发展的连接枢纽。因此,输变电电力建设工程能否根据设计图,在最大限度保障质量与进度的情况下成功完成施工内容,这是高压输变电线路施工工作的核心内容。但是在高压输变电线路实际施工的过程中,必须考虑到施工环境的实际情况,针对具体的问题采取对应的解决方法。
一、输变电线路施工技术的主要类型
1.张力架技术
我国电网建设中张力架技术是使用最为广泛的输变电线路施工技术。此种技术主要是对输变电线路的铺设进行高空悬浮支架处理,其目的是为了最大限度避免输变电线路与地面或者地上建筑出现间接或者直接的接触与磨损。它一定程度上降低了输变电线路运行过程中与地面形成的电容消耗以及无线电、噪音等所产生的部分电磁干扰的影响程度,进一步确保了输变电线路每一个环节,如弧度的平稳性与精确性,同时也降低对地面建筑物或者农作物方面的影响。而且张力架技术全程为机械化施工操作,有效降低人工劳动的强度,能保障施工过程的效率与质量,安全指数比较理想。另外,对张力架进行不同的利用,如改变不同的高度组合,能将多回路的输变电线路的各层导线与地线在实际需求不同的程度上进行架设。放线与紧线也能根据不同的回路、不同的高度迅速完成,这也是张力架技术其主要优势的体现。
2.冷喷锌技术[1]
冷喷锌技术的优势自然在于冷喷锌中含有的金属锌浓度非常高,密度高的金属锌薄膜能对金属铁、铜或者铝进行有效保护,最大限度使其他们能在电化学中不会那么容易被氧化;其次,防腐的性能也特别强,密度高的金属锌薄膜能内部的金属紧紧环抱,其防护功能科学合理,几乎能完全隔离与外界不同物质的接触,具有很高的保护能力。冷喷金属锌还有一定的环保作用,在技术施工的具体过程中,形成薄膜时通常不会产生废液,对环境有一定程度的保护。另外,冷喷锌技术不消耗热能,也不会消耗电能,在成本控制方面比较客观,可以说是非常符合经济效益的输变电线路施工技术。
3.热气飞艇技术
热气飞艇技术在输变电线路施工技术中出现,也是首次将航空设备用于输变电工程当中。该种技术的应用让我国比较偏僻的地带,尤其是道路崎岖的落后山区等机械非常难进入的地域,可以利用热气飞艇等空中工具进行电网建设。
4.高压直流技术[1]
高压直流技术属于高效输变电线路施工技术,也是最近几年才研发出来并投入使用的。高压直流技术的优势在于:高压直流技术能实现分区管理,及时出现了电力方面的故障,也能迅速将备用的交流系统设备启用,能有效防止故障进一步扩大,降低经济损失。另外,高压直流技术反应速度非常快,尤其是体现在对故障解决精准的程度上,操作快捷简单,能充分实现多条输变电线路的控制。
二、高压输变电线路施工技术分析
1.施工前期准备工作[2]
高压输变电线路施工前期准备工作,是施工技术质量的基础保障,其中涉及到的问题是非常多的。因此,高压输变电线路工程能不能顺利完成,主要取决于施工之前的准备工作是否完善。500kV输变电工程建设需要考虑这些方面:第一,涉及终勘、林勘以及复测;第二,要得到施工地区政府以及民众的大力支持与理解;第三,对施工技术队伍以及技术管理人员的选拔。其中终勘、林勘、复测是保障高压输变电线路工程真实情况的核查过程,很大程度上还影响到施工的成本。需要通过建设项目单位进行仔细的复核与协商,将施工工程的实际情况准确反映到预算以及施工技术图纸当中,对过度开支进行有效控制。关于工程实施开展,很大程度上还在于当地政府的支持态度。基于当地发展的迫切需要,又能为当地群众带来实际的经济效益,那么此工程也就能更加顺利开展。高压输变电线路工程建设技术管理人员以及作业人员的选择很重要。既然外界的条件已经具备,就必须深入考虑到施工技术细节上的问题。技术人员的责任心是首要也是负责重要岗位的前提条件。关于作业团队的选择,必须要选择服从指挥的队伍,这样才能把建设工程的要求真正贯彻到施工各个环节当中。
2.高压输变电线路施工的要点分析[2-4]
(1)基础施工。基础施工开展需要对施工地理环境进行实地考察,并与地理环境的特点进行充分结合,坚持因地制宜的理念开展基础建设,例如掏挖式基础等等。华北地区经过风化侵蚀严重的岩石具有的抗剪能力比较强,因此对岩石嵌固基础进行充分的利用,其目的是保障基础工程能够承受最大限度的抗拔力。施工之前要对岩石进行采样并做好实验分析工作,并对华北地区岩石的种类进行明确,采取对应的施工工艺。针对土质比较好的区域,如:这个区域的地下水位又位于混凝土基础之下的情况,通常选择掏挖式基础施工工艺。而实际开展掏挖式基础过程中,必须要做好样坑掏挖的工作,并对样坑进行必要的科学测试,符合相关标志之后才能开展后续掏挖工作。基于主柱的实际情况,推荐人工掏挖,可以最大限度保障孔径的大小能够科学合理。其中需要考虑到时间因素,若是需要第二天进行浇筑,其必要的防雨措施一定要切实做好。基础施工过程中,难免会遇到吃力较深并且作用力较大的区域,可以选择塔灌注桩式基础。采取这种施工工艺时,需要对桩与土之间的摩擦力以及桩端的承载能力进行必要的分析与研究。涉及到水下混凝土灌注时,首先要加强实验,将混凝土的配合比例明确。需要注意的是,灌注过程中不能中途停止,必须一次性完成灌注环节,某特殊情况需要中断,必须有对应的措施,避免导管出现堵塞的情况出现。
(2)杆塔建设。杆塔建设的质量会直接影响高压输变电线路施工的质量。高压输电线路杆塔受力的特征可以将其划分为直线与耐张型。对杆塔的型式、结构进行科学合理的选择,这是杆塔设计非常重要的一个环节。针对550kV电压等级的线路,一般采用自立式铁塔,而低压等级的线路应该优先采用钢筋混凝土杆与预应力混凝土杆。
高压输电线路施工中杆塔构建是非常重要的施工技术。华北地区500kV输电线路杆塔所采取的组立方式,主要是整体组立与分解组立相结合。输电线路在长期的运行过程中,杆塔作为导线与避雷线的主要支持物,在技术上关键要注重其荷载能力,一定要达到相关技术基本标准。即使有变形的情况都需要控制在输变电施工技术所允许的范围内,即杆塔必须满足一定的标准强度与刚度。圆形截面构件具有对承载各方面能力的优势,并且符合施工科学原理,便于采用离心机制,能一定程度上节约原材料,当前在输变电线路中得到非常广泛的推广与使用。铁塔组立划分为散装组立与片装组立两种方式,散装组立主要采用独脚抱杆或者将塔的主要材料一件一件向上进行组立,其安全隐患系数较高。片组组织里是将塔材料以一段段的方式在地面进行组装形成大件之后,然后再通过抱杆将大件与铁塔相对应的部位进行安装。这一定程度上降低了高空作业的几率,但是抱杆属于额外工具范畴,因此,所涉及到的运输工程量也会逐渐提升。
(3)架线。架线是整个输变电施工技术中的核心环节,其常规步骤是拉力放线施工—紧线施工—导线、地线连接施工—附件安装这样一个基本程序。500kV高压输变电线路施工,在工程架线时选择如张力架线,其原理是对牵张机控制导地线的张力进行充分利用。500kv大容量输电线路张力架线施工牵张设备应该具备的最小出力估算值见表1。输电线路张力架线施工,其牵张设备应具备的出力主要取决于张力架线施工牵张力的大小,并考虑以下安全因素:对于张力机,其额定出力不小于张力机出口张力再加15% 裕度后的数值;对于牵引机,其额定出力不小于计算牵引力再加25%的动力储备后的数值。按此原则可估算出在各种情况下500kV大容量输电线路张力架线施工牵张设备应具备的最小出力。[5]
将线拉紧的过程中悬垂绝缘子往往会偏离中垂的位置,产生这类现象的主要因素是在对弧垂观测计算的过程中忽视了滑车的摩擦力。为了进一步避免这类情况发生,就必须在计算的过程中将摩擦的因素考虑进去,并适当调整导线弧度。线路架设技术实施过程中,导线与底线的连接质量将直接影响到平常输送点的安全以及可靠稳定的运行程度。导线连接底线的技术有这几种:液压连接、机械钳压连接、爆破压接等。其中爆破压连击导地线的过程中,需要注意要尽量避免金属壳雷管,要防止金属壳爆炸的过程中将导线破坏,甚至出现安全事故。缠绕导爆索技术方面需要注意不能用力过大,也不能有激烈的震动,避免出现爆炸情况。隔离开关安装过程中,会因为力度没有控制好而使其内部齿轮不能吻合。另外,因为隔离开关触电接触不良,会出现一些发热的现象,因此,在动静触动之间可以适当添加油。
(4)高压试验。[6]500kV输变电线路工程结束之后,投入正式使用之前需要进行输变电高压试验,必须符合其相关标注之后才能正常使用。高压试验是对变压器是否正常进行检验,而具体试验的过程中,由于主绝缘变压器与纵绝缘有一定差异性,因此,所采取的试验手段也会不同,其终端电压也就不会相同了,也可以采取单相感应高压试验的方式来进行替代。
三、结语
总之,电力工程施工建设是非常重要的科学技术,不断探索施工新技术是电力企业发展与追求的目标。本文简单介绍了部分输变电线路施工技术与施工方法,并对施工过程中需要注意的一些问题进行了简要的分析,提出对应的解决措施,希望个人拙见能为输变电线路施工做出一定的贡献。
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篇10
关键词: 职校《电工技术》 难教难学 成因 对策
一、《电工技术》难教难学成因
近年来,职校教师普遍感到《电工技术》教学难度越来越大。究其原因,我认为主要有以下几个方面的原因。
1.近年来大多数职校仍在追求数量扩张,继续走规模发展之路。学校都在最大限度地吸纳生源,致使部分生源质量较差。他们或是对前途悲观失望,对学习漫不经心,没有更高的理想和追求;或是浑身沾染不良习气,组织纪律意识淡薄,缺乏责任感,自控能力差。要扭转这批学生的精神面貌,教会他们做人的基本道理,学到起码的文化专业知识,需要付出艰辛的劳动。更何况这些学生大多数理两科成绩更差,甚至厌恶数学、物理学习,自然不喜欢以数理为基础的《电工技术》。
2.《电工技术》教材理论较深,概念多且抽象,学生不易理解和掌握。而职校学生大多对理论学习兴趣又不大,认为读职校,只要学好专业操作技能就行了。这也严重影响着《电工技术》的教学。
3.职校相关课程的教材不配套,学校教学进度安排不尽合理,许多在《电工技术》教学中需要用到的数学知识,其进度滞后于《电工技术》甚至没讲授。如《数学》“复数”内容,教学进度相对滞后,而《电工技术》中正弦交流电的复数法的教学,需要学生有较好的“复数”知识基础。
4.各校为强化学生操作技能,增加实习教学时间,相应减少了理论教学课时,而教材的编排还未及时作出相应的调整,这使得理论教学课时明显不够。再加上部分教师教学方法单调、陈旧,仍习惯于采用灌输式等老一套方法教学,学生不容易接受。
二、对策
针对以上问题,在教学实践中,我体会到,除教会他们做人的基本道理外,如能根据实际情况采取如下一些措施,可以较好地提高《电工技术》的教学效果。
1.精心设计课程与课堂的导入
兴趣是最好的老师。要学好电工技术,首先必须让学生对《电工技术》课程和每堂课的教学内容产生浓厚的学习兴趣。为此,教师的课程与课堂的导入设计显得尤为重要。
课程导入主要是上好第一堂课,它可以起到先声夺人的效果。教师要做好充分的教学准备,认真上好第一堂课。首先,教师应多介绍些电工技术理论在生活生产及现代科技中的应用以及与学生生活联系密切的事例,使他们认识到电工技术与社会的进步、科技的发展紧密相联,与他们的生活息息相关,增加学生对电工技术的亲切感。其次,要讲清本课程与专业理论课及实习操作技能课之间的关系,强调本课程的重要性,引起学生的重视。最后,要结合本课程的特点教给学生学习本课程的一些方法。这样,先入为主引起学生的注意和好奇,激发学生的求知兴趣和情感,能使学生学习电工技术的积极性大大提高。
而精心设计的课堂导入可以使枯燥的知识变得生动有趣,抽象的理论变得形象具体,启发和引导学生的思维,促使学生学习情绪的高涨,让学生在最短的时间内进入到课堂教学的最佳状态中去。其导入方法必须依据每堂课的教学任务和内容,学生的心理需求和知识基础进行设计。主要有:1.生活经验引入法。以学生已有的生活经验、已知的素材为出发点,教师通过生动而富有感染力的讲解、谈话或提问以引起联想、自然导入新课。例如,照明电路为什么忽明忽暗?电费的高低与哪些因素有关?这些都使学生感到所学知识就是身边所发生的事情,从而产生强烈的探究欲望。2.设问引疑法。在课堂教学之初,认真编拟符合学生认知水平富有启发性的问题,引起学生联想,或渗透本课的学习内容。例如:在学习串联谐振时,可以这样引入课题的:“大家都用过收音机吧?普通收音机如何调台?调台时到底调的是什么?为什么有的收音机杂音较大,而有的却很小呢?”短短几个问题使学生的注意力一下就被吸引过来了,学生都跃跃欲试,课堂气氛顷刻活跃起来,并以饱满的学习热情投入到新知识的探究之中。3.悬念激趣法。例如:在学习“电磁感应现象及其应用”时,先结合磁极间相互作用的原理,向大家介绍上海磁悬浮列车的建成情况,并把它的快速性、安全性向学生作出了简单的介绍。学生听完介绍后对磁悬浮列车很感兴趣,他们会不断向教师提出问题。用这种设置悬念的方法可以有效地引导学生主动投入到教学活动中去,进行更深层次的探究。
2.加强理论联系实际
为了进一步提高学生学习《电工技术》的兴趣,教师应把枯燥的理论教学与实习教学或生产生活等实际联系起来,做到理论联系实际,深入浅出。基础理论是为专业理论和实习操作技能服务的,电工技术教学也不例外。所以教师在教学中应尽可能多地联系专业实例进行教学。如讲授“互感”、“自感”时,可联系变压器和日光灯的镇流器;讲授“三相交流电”时可联系生活中的“三相供电线路”、“三相照明电路”、“三相电动机”等来讲。这些实例,专业性、实用性都较强,学生感到不空洞,学有所用,可明显提高学生的学习兴趣与热情,取得显著的教学效果。
3.重视实物与实验教学
《电工技术》课程中,既有系统的理论知识,又有具体的实际应用,其中很多内容都涉及电气元件及设备的结构。在讲解这方面内容时,可先让同学看看实物,提高他们探索元件及设备内部原理的积极性。如在讲单相或三相交流电动势的产生时,可先找一台单相或三相发电机,拆开让同学观看其结构,条件允许时可进行演示,激发学生的学习兴趣。
《电工技术》是以实验为基础的学科,大部分内容都可以通过实验加以验证。实验教学也是最灵活的一种教学方式,在实验中可以随时设置疑难,观察现象,从而促使同学思考。特别是演示实验不受场地限制,占用课时不多,操作简易方便,现象明显,且可边演边教,使教学过程生动活泼,使学生注意力集中,对物理现象获得深刻印象,引起浓厚的学习兴趣。成功演示好每一个实验,可以收到事半功倍的效果。
4.调整教学内容及课时