电子电气范文

时间:2023-03-20 17:24:52

导语:如何才能写好一篇电子电气,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。

电子电气

篇1

1电工电子技术的课程内容

电气工程训练中的电工电子技术课程含括了三个部分,分别是电路基础知识和分析方法、电机及控制部分以及电子技术部分。电路的基础知识含有直流电路和交流电路,其中交流电路相对复杂。电机及控制部分含有电磁的基础知识、变压器的工作原理和内部结构、继电器控制系统以及交流线圈电路和可编程控制器,其中变压器、继电器控制系统以及可编程控制器都有非常广泛的运用。电子技术部分包括数字电子技术和模拟电子技术,其中数字电子技术含有触发器以及逻辑门电路,而模拟电子技术含有半导体器件和集成运算放大电路。电路基础知识、电机及控制以及电子技术这三种教学内容对于培养学生的技术有很显著的作用,学校在制定电工电子技术课程的教学内容时要充分考虑学生的需求和社会的需求,并通过这些课程的学习让学生掌握足够的技术。

2电工电子技术教学的层次

在电气工程训练中电工电子技术的教学中,教师要注意教学过程中的基础实训教学、应用与设计的实践教学以及提高开放式的实训教学。基础实训教学主要是让学生在掌握基础理论的基础上把理论知识转化为技术技能,通过基础实训教学学生可以了解到自身理论知识的不足并更深刻的掌握已有的理论知识。工程应用与设计的实践主要是让学生在掌握基础实训教学的基础上学习社会所需要的技术,要让学生发挥自己的创新精神将所学到的理论知识运用到社会的生产实际中。开放式实训教学就是提倡学生成立研究小组,培养学生间的团队协作能力。开放式实训教学将使得学生更多的关注课堂外的科研活动,同时还可以引导学生进行发明创造,让学生在社会的大平台上积极发展。

3电工电子技术试验实训课程体系的改进

对电工电子技术的实训体系进行改革的目的是突出实训的实用性以及符合社会实际需求,电工电子技术的实训就是要使得学生将所学到的理论知识转化为基础技能,所以在实训之前就要让学生了解实训的教学目的,教师是通过实训让学生完成学习目标。在理论教学中学生无法辨识知识的重点部分,这就需要学生通过实训来了解社会实际需要的技术。

二、电气工程训练的现状和训练建设的目标

现今的电气工程训练一般分为两部分,主要是依据其专业的不同来区分的。第一种电气工程训练主要是教育学生一些相对简单的电气控制方法,学生在实训过程中逐步了解电气控制方面的理论基础并掌握一定的操作技能。另外一种电气工程训练主要是教育学生学习室内照明电路的相关内容,其中包括学习室内照明电路的实际原理、安装以及调试过程,通过这些学习掌握基础的电工技能。电气工程训练的目标是使得工科学生不仅具备电工电子技术的理论基础,同时还要使其在电工电子技术上有较强的动手能力,并通过实践达到社会对其的培养需求。

三、电气工程训练的不足之处

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汽车电子电气架构起源于2000年梅赛德奔驰技术有限公司。面临C级车电子电器系统复杂性越来越高的挑战。

按原有的各系统系列开发方式满足不了各子系统间的交互影响所带来的质量和稳定性问题,经过和intdis专家团队进行多次技术会议研讨,最终决定对某款车在进行系统系列开发前进行从全局考虑的整车电子电气总体设计,从而解决上述挑战历经一年的时间,2001后该款车电子电气总体设计完成,世界首款汽车电子电气架构也随之诞生。

同时为了满足专家工程师在项目上工作需求,intedis的软件团队也同步开发了一款E/E Analyse的用于电子电气架构设计的软件,此后几年随着intedis的为不同的世界整车制造商项目开发经验,以及电子电气架构平台化实现大幅度降成本目标的需求,intedis创新开发从功能设计出发并兼顾商业考量优化成本的快速实施优化的电子电气架构方法。

(来源:文章屋网 )

篇3

【关键词】电子仿真技术 电气维修 软件 应用

随着社会经济的突飞猛进,电子仿真技术逐渐进入到人们的视野当中。就现阶段而言,电子仿真技术作为一项新型的解决电气维修问题的手段,逐渐受到更多的关注和重视。但随着电气维修中的问题越来越多,涉及的范围也越来越广泛,电子仿真技术的应用恰好能帮助解决一些电气维修问题,并为之提供高效的工作环境。电子仿真技术操作性强,在电气维修领域有很大的功能,如进行电路设计、处理、解决电路问题以及对出现故障的设备进行问题分析,加强电气维修工作对电子仿真技术的学习力度,是新时代提升电气维修工作者实际工作技能的手段之一,也是跟随时代步伐、与时俱进的一大体现。

1 电子仿真技术

电子仿真技术是一门涵盖了PSpice、Edison仿真软件、电路图工作过程当中所要运用到的图像编辑和图像处理程序以及电路文本文件等综合性技术软件。换言之,电子仿真技术是一门包含了多种软件和技术的综合技术,其工作原理是以现有信息技术和系统理论为指南,以计算机和其它设备为依托,进行实际操作和演练。

信息化时代已悄悄进入我们的生活当中,基于信息化的时代背景,电子信息技术及计算机技术早已广泛被应用在各大行业和领域当中,电子仿真软件是将集电子信息技术和计算机技术结合起来,组成一个由真实设备和其它计算机系统组成的结构。随着社会的发展和计算机的越来越普及,电子仿真技术也在慢慢的突破传统工业生产的领域,开始往更广泛的领域发展,如生物、经济领域等。电子仿真技术主要分为硬件和软件,仿真硬件即以计算机系统为基础,其它多媒体软件为辅助,计算机系统包括模拟和数字计算机两种形式,这两种形式是计算机系统软件应用的一种特殊体现形式。通过将电子仿真软件应用电气维修领域中,有利于快速解决问题,大大的提高工作效率,降低成本。

2 电子仿真技术在电气维修中的应用

由于电子时代的到来和各种电子技术的发展,传统的电气维修技术已得不到满足,因此对于新的电气维修技术就有了急切的渴求。基于此,一种集高科技及应用性强的维修技术即电子方针技术随之而衍生并备受关注,这就是虽处于起步阶段但早已被业内人士看重并熟知的电子仿真技术。除此之外,电气维修行业除了要对基本维修技能及电路设计、处理等有系统的了解和对问题进行快速的判断和诊断,还需要能够通过实际电气设计维修熟悉的参数测量和处理优势,因此这导致电气维修人员需要通过熟练掌握其中问题设置参数才能完善处理各种一环和问题,电子仿真技术恰好能帮助电气维修工作者传达设置参数,从而提高工作者的工作效率。目前电子仿真技术在电气维修中的应用主要分为如下两种:

2.1 电子仿真软件在电气维修中的应用

将电子仿真软件应用到电气维修当中不仅能节约维修成本,而且能锻炼和提升维修工作者应用电子软件的能力。对于电子仿真软件在实际电气维修操作过程首先是将电路中的元件找出来再通过电子仿真软件匹配相应的参数最后运用示波器观察各个点的输出波形的结果。通过电子仿真软件的应用能减少仪器的损坏和节约维修师傅的时间,节省了大量人力物力及财力,原理是传统电气维修所使用的方法会让对于接触示波器比较少的使用者在使用真实的示波器时可能由于陌生或紧张造成示波器的损坏,从而导致成本的增加。相反地,电子仿真软件在电气维修中的应用则不会出现上述现象,通过电子仿真软件可以非常清楚的看到波形结果,这是由于电子仿真软件中装载的示波器和真实示波器相似,非常容易上手,这样就能减少仪器的损坏和节约维修师傅的时间,同时也能提升电气维修工作者能力。

2.2 电子仿真软件网络虚拟实验室在电气维修中的应用

作为当前的一项热门技术,虚拟技术拥有广阔的应用前景,涉及领域广,在军事、航空、通信以及医疗、电气维修等方面有应用十分广泛,而在电气维修领域也有应用的地方,即虚拟实验室,是指通过新兴技术,如多媒体、电子计算机以及电子仿真技术为电气维修者实现一个安全可靠的工作环境,这种虚拟制造出来的工作环境与真实的环境相似,那么就可以让工作者熟识工作内容并且在问题和状况发生之前有所察觉。就现阶段而言,我国网络虚拟技术还不太成熟,正处于起步阶段,较之国外而言还有许多需要改进的地方。目前我国对网络虚拟实验室的探讨和研究可从以下两方面来分析:

2.2.1 软件仿真形式的网络虚拟实验室

软件仿真形式的网络虚拟实验室指的是通过以电子仿真软件为出发点,创造出与真实工作环境相似的虚拟工作环境,从而让电气维修工作者通过网络途径进行研究学习以及电路编辑、设计以及问题处理等。这种形式既能节约成本,同时也能降低实际操作过程问题的发生机率。

2.2.2 直接操作远程试验的网络虚拟实验室

这种直接操作远程试验的网络虚拟实验室与软件仿真形式最大的区别在于,前者是所借助的真实存在的实验设备。其工作原理就是:电气维修工作者在实际操作过工程中通过接收电子仿真软件传达出来的具体参数及对实际问题进行仿真分析,在相关电子仿真软件对其进行分析并取得实际解决方案和具体参数之后传达给电气维修工作者,最后由电气维修工作对操作设备进行调试,一般采用边调整边观看设备运行状态及输出结果。这样能最大限度的提高电气维修工作者的工作效率,并有效减少资源的浪费。

电子仿真技术操作性强,在电气维修领域有很大的功能,如进行电路设计、处理、解决电路问题以及对出现故障的设备进行问题分析,加强电气维修工作对电子仿真技术的学习力度,是新时代提升电气维修工作者实际工作技能的手段之一,也是跟随时代步伐、与时俱进的一大体现。电子仿真技术不仅对电气维修领域有着非同凡响的意义,也能拓展电气维修工作的事业,提升他们的工作积极性,从而促进电气维修行业的飞速发展。

参考文献

[1]王晓.电子仿真技术在电工维修中的应用[J].科技与生活,2011,(24):171-171.

[2]张仁育.电子仿真技术在电工维修中的应用[J].科技创新与应用,2015,(18):189-189.

[3]王迎军.电子仿真技术在电工维修中的应用探讨[J].中国电子商务,2014,(16):245.

篇4

关键词:设备安装;民用航空;电气设备架;冷却系统

民用航空电子电气设备架的科学设计十分关键,它关系到航机的出行安全。在现在的电气设备架中,通常会采用多功能的设计方式完善其电气设备。同时,在电子系统的设计上,要保证其实用性和可靠性。而设备安装设计能够优化其性能,所以,在设备安装设计中,全面分析电子电气设备架是十分关键的。

1设备安装的主要技术要求

1.1维护可达性在早期的机载电子设备的设计阶段,要考虑设备维护初期的可达性。在安装了设备后,更容易更换,且容易接近。在安装的过程中,要有明确的标识,保证设备的外形尺寸、电气连接等各种相似的连接器不会轻易发生错误。对于设备架的各种设计,需要考虑为维修中可能用到的东西留出一定的空间,以便维护人员能够更换设备。因为在与设备相连接的各线束的连接点都有可能会发生故障,比如分里面上的转接插头和设备后部安装的插头。对于设备的安装设计,要想在排除故障时方便各连接点之间的相互接近,就要充分考虑电气各连接部分的内容,以实现可达性。1.2设备的电气连接设备中插头和线束的安装都被包含在设备的电气连接中。设备的安装、拆卸和插入的感应能力、连接器、接触器、电缆的连接关系和设备附件的安装要求等都是设备安装过程中必须考虑的问题。对于插头的安装位置,在安装线束时,需要考虑电缆的可维护性、设备的各项搭接的要求、维护工具的相关的使用标准等。1.3设备的冷却要求电子设备在温度过高的情况下,短时间内超过所规定的极限时会完全失效。所以,对于电子的安装问题,要考虑到电子设备的冷却要求。对于电子设备来说,强迫风冷是比较常用的冷却方式,通过气流将设备中的热量由下而上的转移至周围环境中,最后由周围的环境将热量吸走。一般情况下,单独冷却每个设备比在一个规定的环境中为所有的设备设计冷却系统要难得多。1.4振动和冲击考虑当机载电子设备处于工作状态时,在设备或架子没有被破坏的情况下,安装托架、设备层架、设备架等能够抵御各种冲击和振动。飞机与设备在连接中的冲击和振动位于设备的后部与底部以及设备连接处的前端紧固装置上。当设备加速运行时,会受到一个对于设备的反作用力,这样才能保持设备的平衡。一般情况下,设备架不是作为一个机身结构的放大器存在的,而是一个传递振动荷载的衰减装置。

2航空电子中电气设备架的设计

安装设备时使用的设备架用于将某些机械电子设备安装在飞机的相应特定位置上。一般情况下,装配设备的平台可用于设备架的设计,对于设备和设备中相关的机上线束,飞机上其他设备的连接平台和设备的冷却系统都可在这一平台上操作。设备架所占空间可以直接影响设备架的设计,设备的结构设计与相关的安装要求也可作为影响因素。设备架应设计为易接近、开放式的结构,使航空公司能比较方便地维修、维护架子上的设备,比如环境控制装置、机械部件、电连接器、线束和电缆等。在设计架子时,也要考虑维修过程中可能使用到的各种工具,进而为设备后部电连接器的维护、拆卸留有足够的空间。2.1设备架层架设计为了满足顾客的需求,可在所有设备中安装可容纳的基本构型,增加设备架的层架空间设备。通常情况下,应预留20%~30%的空间。因此,在设计各个夹层时,要按照设备架的超负荷状态来设计。当各类承受件的强度达到设备的全负荷状态时,将设备舱调至最大的向下加速度加载,不会出现变形的情况。架层中最远处的最大弯曲度不会干涉安装设备的下层。安装在设备质量之上的20%预留空间的状态是全负荷状态。同样,设备中的各类电连接器的安装空间位置都应该被考虑到。根据电连接器的形态来判定线束的长度,估算线束的直径和弯曲半径等,线束所需的安装空间位置。一般情况下,电连接器中会有2种不同的安装办法,即架子后部的安装支撑板配合安装的方法、托架安装的导轨和方法。设备中冷却空气的装置系统为层架,冷却系统中管路数的设置位置也应在设计时被考虑进去。在各个层架中将孔打开,可以调节各个架层上设备的气流。一般情况下,各个托架上的设备都有相似的开孔。对于所有的开孔,一般情况下,都需用盖子将其盖住,在需要使用时将盖子去掉,调节设备的气流即可。2.2设备架的电搭接设计空调管路的电搭接要求与安装位置、设备架的设计有关。设备、设备架的结构之间都可在电搭接的基础上采取必要的导电性措施,保证飞机系统结构的电气湿度,避免发生电击、静电释放、雷击等危害。同时,采取相应的措施能够在一定程度上抑制电磁干扰,并提供适当的回路给电源系统。另外,在设计电搭架的过程中,为了保证飞行安全,通常会采用静电安装方式来设计。而且其电压也会采用安全电压,从而有效保障乘客的安全。在设计过程中,应当明确规划电路的走向和集成方式,从而实现相应的搭接设计效果。2.3设备的线束安装在安装飞机的机载电子设备系统时,线束的连接是比较重要的一项工作。在安装设备时,可从设备前部安装线束,也可从设备背部安装。这两种方法各有利弊,而从设备前部安装线束时,可能会出现以下3种情况:①正面安装时,插头会承载设备在震动过程中产生的所有负载,可能会出现不可预料的后果;②虽然机场人员可以很方便地维护插头和电缆,但是,插头和电缆很容易被损坏,给同轴电缆的维护工作增加了难度,在一定程度上增加了工作人员的工作量;③电缆安装在设备的前部,不利于电缆的固定和绑扎。

3结束语

设备安装设计在民用航空电子电气设备架中的分析十分关键,它能够使航机的运行更加可靠。在设计过程中,要结合实际情况,分析其设备的特性,让设备的安装技术更加成熟。同时,还要不断完善架层设计和电搭接设计。最后,要科学、合理地安装线束,让航空电子电气设备架中设备安装设计达到理想的设计效果。

参考文献

[1]陈春晖,张群,罗迎.一种步进频信号认知雷达波形优化设计方法[J].航空学报,2016,37(7):55-58.

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滤波器是一种网络结构的设备,它由分布参数的电阻、电感和电容构成,可用于抑制低频以及中频的电器干扰。这种设备可以对信号频率进行识别和归类,从而只会让允许范围内的频率通过,这就起到了排除电气干扰的作用。滤波器的选择对干扰排除的效果有很大影响。在常用的T型滤波器、C型滤波器、L型滤波器和π型滤波器中,有的对于滤除高频纹波有效,有的则对滤除低频纹波有效。如图1所示,50Hz的C型低通滤波器就可用于排除220V交流电源所产生的干扰。在选择滤波器的过程中,我们可以首先使用干扰仪器来获取干扰源的频谱以及干扰波的幅值,然后再作出针对性的选择。值得注意的是,对于那些使用直流电源的电子设备,我们可以在电源处安装并联电容来对电源处产生的高频纹波进行过滤。

2电气隔离抗干扰

导线是干扰源传输的主要途径之一,不过,这种传输方式还可细分为电源线传输、信号线传输和控制线传输几种形式。对于经过导线传输的电气干扰,我们可以采用脉冲变压器或者光电器件进行隔离;对于模拟输入信号干扰,我们可以使用隔离放大器来对主回路和输入回路进行处理,从而隔离掉模拟输入信号。另外,我们还可以使用光电耦合以及变压器来处理耦合输入信号,这也是技术人员经常使用的方式。在此,本文将对隔离放大器进行专门介绍。如图2所示,这种iso130隔离放大器模拟了输入及输出器件,它的放大器频响为80Hz,核定电压为1.7mV,非线性为0.24%,在应用中,它可以实现140dB的共模隔离,隔离效果良好。

3屏蔽抗干扰

屏蔽技术在抗干扰领域的应用较为普遍,实际上它是利用一种具备优良导电性的金属材料来制作一种全封闭壳体,而这种壳体可以限制某一设备的内部电磁能量以防其越出设定区域;另外,它还可用于阻止外来电磁能量进入设备内部区域。屏蔽技术发展到今天,已经较为成熟,通常有以下几种:(1)静电屏蔽,也就是让屏蔽体单端接地。(2)双层屏蔽,这种屏蔽技术适合在强干扰电场和高电路灵敏度的情形下使用。不过,在使用过程中,我们需要特别注意的是:内屏蔽层和外屏蔽层之间的连接只能有一点,并且内外屏蔽层的间距要尽可能大,否则屏蔽效果会打折扣。(3)编织屏蔽、金属皮屏蔽和包扎屏蔽这3种方式适合于使用电缆进行信号传输的情形。(上述3种屏蔽方式可以单独使用,也可以组合使用。需要注意的是,这几种屏蔽方式各自有特别适合的使用情形:编织方式适用于屏蔽低频信号,包扎电缆及金属皮方式则适用于屏蔽射频类信号)(4)金属网屏蔽。在空间电磁波对高灵敏度接收设备产生干扰的时候,这种屏蔽方式可以发挥较为显著的效果。屏蔽技术对于低频磁场干扰的排除效果较为显著,因而得到了较为广泛的应用。为了能够将干扰信号控制在磁阻相当小的屏蔽体内,我们可以使用高导磁材料对干扰信号进行屏蔽。在抗干扰工程中,高导磁材料通常会被用来制作复合屏蔽电缆,这种复合屏蔽电缆通常包含3层:最里层是铜质电磁屏蔽层,内层是磁导率高的铁磁材料,最外层则是高饱和低磁导率的铁磁材料。这样一来,干扰信号就会被一层一层地消耗掉,最终能够传输到设备的干扰磁场就十分微弱了。

4接地抗干扰

4.1接地抗干扰措施概述

接地对于机械电子设备的稳定运行也能够起到显著的作用。理论上来讲,我们应该将器件、机壳底以及电源地进行同地连接,这样形成的公共地是机电设备进行各种电压测量的实际地点,如果在连接的过程中处置不当会导致交流信号和直流信号的相互干扰。为了避免信号干扰,我们应该以电容耦合的方式来进行交流接地,而对于退耦电路而言则应该将接地位置选择在滤波设备附近。机械电子设备的地线一般应包含3条不同种类,每种不同的地线有不同的用途。其中一条用于连接机壳(比如机身、外壳和底盘),它应该与交流电源的地线相连接;一条用于与电动机及继电器等设备相连,它又叫作噪声地线;第三条用于与信号设备和数字接收器相连接,它也被叫做信号地线。在机械电子设备使用交流电源为供电电源的情况下,为了避免由于公共地线电位不均而产生干扰源,应该将保护地线与电源地线进行连接。

4.2接地抗干扰具体应用分析

由于接地是经常采用的抗干扰措施,而且相关的研究也较为成熟,因此,本文将对这种方法具体应用进行探讨。如图3所示,A、B、C这3点分别是设备传感器、设备放大电路和设备运行记录仪器的接地位置,r系列点为导线电阻(前2个是屏蔽电缆的电阻,后2个则为连接线的电阻),A、B2点之间的电位差用e表示。由于地线所接受到的电荷总是多而无规则的,所以大地上任意2个点之间的电位差都存在,并且这些电位差的方向随时都处在变化之中;如果这些杂乱的电位差最终进入了测量系统的输入回路,那么就会形成干扰信号,这会与原来的真实信号发生重叠,并且重叠后的信号会被放大电路予以放大。这样一来,信号对于设备运行的干扰是相当严重的:信号源的强度会远远低于处于不断变化之中的干扰信号强度,设备接收到原信号的可能性就大大降低,测量电路所接收到的信号也会发生严重失真,从而对设备的正常运行造成严重干扰。可见,将多点接地法应用于测量系统会产生一些消极后果,其中常见的就是:测量系统很容易因为干扰信号而出现严重失真。而如果对干扰源进入测量系统的路径进行分析,我们不难发现,A、B2点之间的回路是干扰信号进入测量系统的主要路径,相比较而言,B、C2点则对干扰信号的拦截更为有效。因此,我们可以思考:是不是可以只在B处接地,从而截断干扰信号通过测量系统进入输入回路的通道。如图4所示,对接地这种抗干扰方法,还有另外一个地方需要引起特别注意:虽然传感器的零电位点没有接地,但是金属屏蔽网可以通过A、B2点与大地相连接。在这种情况下,A、B之间的干扰源仍然可以通过屏蔽网、大地和电阻三者形成的回路进行流动,它仍然可以进入测量系统回路和测量放大回路。通过实验室测试,我们不难发现这种干扰源对于设备运行的影响要比上面所说的传感器零电位点的干扰要小很多(虽然在干扰源持续影响的情况下,消极影响仍然会很严重)。

5结语

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随着功率变换技术的不断完善,电力电子技术在电气工程中的应用更加广泛,形成了现代电气工程及其自动化的专业技术基础。电力电子技术在电能的生产、储存等各个环节中都有着非常广泛的应用。本文通过对静止无功补偿装置、有源电力滤波等几个方面的应用进行了阐述,分析了电力电子技术的作用。电力电子技术在电气工程中并将获得长远的发展。

【关键词】电力电子技术 电气工程

电力电子技术是利用电子器件及技术实现电能变化与控制的技术,涉及到电力、电子与控制三个领域,实现了利用弱电子控制强电力,在工业、农业、交通、能源、国防等众多领域中得到了广泛的应用。电力电子技术在电气工程中的应用也比较广泛,例如电动机、发电机中的应用提高了电能生产与利用、转换方面的效率,有着节约能源与提高生产率的显著作用;电力系统中的应用增强了系统的稳定性与安全性,使电力系统实现了灵活可控,提高了运行的稳定性与安全性。因此,要在学习电力电子技术的前提之下,了解电力电子技术在电气工程及其自动化中的应用,提高对电力电子技术的认识与利用。

1 电力电子技术的发展

电力电子技术包括两个方面,一方面是器件制造技术,另一方面是电力电子电路的应用电路,即变流技术。电力电子器件经历了三代的发展,第一代电力电子器件是半控型,第二代是全控型,第三代是复合型。通过不断的发展实现了包含驱动、控制、保护电路、功率器件为一体的功率集成电力,虽然当前功率较小,但是代表了电力电子技术未来重要的发展方向。

2 静止无功补偿装置

随着工业生产过程的不断发展,电网中的功率要求的变化也更加频繁,尤其是一些冲击性的负荷不断增加,给电网的稳定造成了不良的影响。静止型动态无功补偿装置能够通过对冲击性负荷的无功补偿来提高电力系统的稳定性,提高电能的质量。

无功率补偿能够提高电力系统及负载的功率因数,减少系统中功率的损耗,能够对电压进行稳定,从而提高供电方面的质量。静止无功补偿装置包括:晶匣管控制电抗器(TCR)、晶匣管投切电容器(TSC)、静止同步补偿器、可控串联补偿装置(TCSC)等。

晶匣管控制电抗器(TCR)中包括两个反并联的晶匣管、一个电抗器,这些器件之间是串联的关系,通过晶匣管触发延迟角的改变就能够控制电抗器电流的大小,从而实现对电抗器的基波无功功率的连续调节。晶匣管控制电抗器中的三相交流调压电流通常采用的是支路控制三角形的方式进行联结。

晶匣管投切电容器(TSC)是属于单相结构的,其中的小电感的作用是对电容器投入电网是可能出现的冲击电流进行抑制。晶匣管投切电容器的优点为无机磨损、响应快速、平滑投切、综合补偿效果高等。

静止同步补偿器指的是利用电力半导体桥式变流器实现动态无功补偿的装置,该装置调节的速度较快、运行的范围较广。静止同步补偿器中的多重化、PWM技术等能够使补偿电流中的谐波的含量降低。静止同步补偿器的原理为通过并联的形式将自换相桥式电流联结在电网上,通过对输出电压的调节实现对无功电流的吸收或者发出,从而实现动态无功补偿。

可控串联补偿装置(TCSC)中电控器是有晶匣管来控制的,主要的联结方式就是实现电容器与电控器之间的并联。通过晶匣管的导通角的调节来实现电抗器电流的改变,实现补偿装置基频等效电抗的变化。可控串联补偿装置不仅能够实现参数的补偿,还能够通过阻尼控制环境的加入来实现系统阻尼状况的改善,从而实现对低频振荡的有效抑制,使系统的静态稳定性与暂态稳定性提高。

3 有源电力滤波器

有源电力滤波器的原理是对补偿对象进行检测,从而得到谐波电流的等分量,通过补偿装置来产生一个与谐波电流分量相等但是极性相反的补偿电流分量,通过对谐波电流的抵消来实现进入电网的电流是包含基波电流而没有谐波电流。有源电力滤波器谐波电流抵消的理论基础就是瞬时无功功率理论。有源电力滤波器的动态响应速度非常快,而且补偿功能多样化,在补偿的过程中补偿的特性不会受到电网阻抗的影响,因此是谐波电流抑制的一个重要的发展方向。

有源电力滤波器中包含两部分,一部分是指令电流运算电路,另一部分是补偿电流发生电路。指令电流运算电路的作用是对补偿电流进行检测,从而得到其中谐波与无功电流的等分量,补偿电流发生电路使根据前者的检测结果产生实际的补偿电流。

4 高压直流输电技术

高压直流输电主要的功能就是将发电厂输出的交流点经过换流器的作用之后转变为直流电,然后在将得到的直流电通过输电线路输送到受电端,达到受电端之后再将直流电逆变为交流电,之后再输送给用户使用。

高压直流输电能够传输的功率较大,而且传输过程中所需线路的造价也较低,较为容易控制,因此在当前是高电压大容量、长距离输电、异步联网等输电过程中的重要手段。直流输电架空线路的成本非常小,而且损耗也较小,利用直流输电方法能够确保输电的稳定性,还能够将额定频率不同的电网进行互相联网。直流输电工程按照直流联络线可分为单级联络线、双极联络线、同极联络线和背靠背直流输电系统。

5 总结

电力电子当前最大的应用领域就是电力系统与机电能量转换装备。对电气工程及其自动化领域中的电力电子技术的应用情况进行深入的了解,才能够更好地掌握电力电子技术,明确电力电子技术对电气工程专业发展的促进作用。

参考文献

[1]吴俊勇."智能电网综述"技术讲座(第四讲):电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子,2010,04:67-70.

[2]方舒燕.电力电子技术及在电力系统中的应用现状及前景[J].高电压技术,2011(05):64-66.

[3]刘莉宏.现代电力电子技术的发展及其应用[J].北京工业职业技术学院学报,2012(03):1-4+7.

作者简介

樊清山(1992-),女,青海省西宁市人。2015年毕业于沈阳工程学院,电气工程及其自动化专业。

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该赛事有助于高等学校实施素质教育,团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养,提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件[1]。这样的运作机制便于活动的组织协调和强力推进,因此它得到了全国各大学的高度重视。同时也有助于推动目前高等教育改革,对指导教育改革工作具有较强的针对性和可操作性。

2全国大学生电子设计竞赛在实施过程中折射出的弊端

1教师指导竞赛过程中凸显“非工化”趋势。工科教师的非工化趋向主要是指工科教师队伍中存在的越来越明显的缺乏工程实践背景的趋向[2]。作为一名工科院校的教师,实践能力是极为重要的。由于近些年来国家对大学的不断扩招政策,地方高校在师资匮乏的情况下引进了一批具有较高学历的年轻教师。这些青年教师虽具有较高的理论知识水平,但大部分是从学校到学校,接触社会少,虽然受到过实践教学的学习与训练,还是缺乏到工矿企业参加工程设计、技术改造等经历;另一方面,我国高校教师评价体系是重理论研究、轻工程实践,致使工科教师的非工化趋向在工作中进一步加剧。目前高校考核教师科研能力的重要指标是看文章发表情况,考核文章是否被SCI、EI收录,导致工科教师热衷于实验室数据,热衷于计算机模拟等理论研究,选题和试验偏离工程实际需要,部分文章和成果完成后就束之高阁,仅在申报职称时发挥作用,对教师参加进行了多少工程实践并没有什么具体的要求[2]。这些导致部分年轻教师在指导学生实验、实习或毕业设计时,通常是理论上讲得头头是道,但实践能力却表现得较差。教师能力的强弱直接影响工科院校人才培养的质量以及高校为社会服务的能力,加强高校青年教师工程实践能力的培养已显得十分迫切[3]。2学生参加竞赛折射功利色彩与精英理念。很多人会有这个想法:“全国大学生电子设计竞赛”是为挖掘和培养一批有创新能力的人才而设立的赛事,在高等教育大众化时代,社会需要的人才更多的是具有创新意识的从事普通工作的人才,对拔尖人才、创新人才的需求毕竟是少数。因此,参加“全国大学生电子设计竞赛”只是少数优秀拔尖学生的事情,与自己无关[6]。其实不然,培养创新人才是结果,但培养创新意识是根本。不管是培养创新人才还是创新意识,这两者都必须紧密结合,不管学生将来是从事科研工作还是走上普通工作岗位,创新意识都是不可或缺的。所以,“全国大学生电子设计竞赛”是激发大学生走创新之路的一种很好的方式,但这不是成就创新人才的捷径,更不是唯一途径,需要放大的是“全国大学生电子设计竞赛”所提倡的创新精神。

3思考与对策

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【关键词】电气电子设备;环境标准化;产品生命周期

现阶段,世界范围内环境问题引起各国重视,保护生态自然环境、减少环境污染成为共同关注和研究课题。目前,电气电子设备制造业增长迅速,科学技术创新和市场需求刺激从根本上将电气电子设备更新时间缩短,一定程度上使废旧设备总量激增。并带来两方面主要影响,一是废旧电气电子设备引发环境问题正不断恶化,废旧设备循环利用程度不高;二是废旧设备中含有大量有害成分,会对给人们身体健康带来影响。

一、欧盟电气电子设备环境标准化新指令

为应对电气电子设备造成的环境污染问题,欧盟相继出台了很多技术政策,包括WEEE、EuP、RoHS等指令。下面笔者将简要介绍三项指令具体内容和关系。

1.《废旧电气电子设备指令》[1](WEEE)

制定该指令主要目的是预防和治理废旧电气电子设备带来环境污染问题,并逐步实现废物循环利用(其他形式回收),从根本上减少废旧物产生。同时努力改善接触电气电子生命周期所有人员的工作环境和条件,这些人包括生产者、销售人员和废旧物品处理人员等。WEEE指令管辖范围包括十类交流电≤1000V、直流电≤1500V电气电子设备,要求产品从设计阶段就要充分考虑到环保需求,并在回收阶段与普通市政垃圾区分开来,按照电气电子特殊处理程序和规范进行废旧处理;该指令规定生产者(或第三方)要在单独或集中基础上建立相应回收系统,制定十类产品各自回收率,并要求回收处理费用由生产厂商承担。

2.《耗能产品环保设计要求的框架法令》[2](EuP)

制定EuP目的是实现能源供应安全性不断提升、加强经济竞争能力、达到可持续发展目标,同时保护自然生态环境。EuP管辖范围包括任何种类电气电子耗能产品(车辆除外),欧盟所有成员国要在指令颁布后,按照法律法规和相关管理规定实施。

3.《关于电气电子设备中禁用某些有害物质指令》[3](RoHS)

制定RoHS指令目标是为了使欧盟成员国在电气电子设备中禁用某些有害物质法趋于一致,最终实现废旧电气电子设备合理回收和科学处理,为保护人类健康做出贡献。该指令管辖范围包括WEEE指令中(除医用设备和监视控制设备外)所有设备,要求欧盟成员国自指令生效日起,必须采取相应措施限制(或禁止)投放到市场中的电气电子设备含有六种有害物质,包括汞、镉、铅、六价铬、聚溴二苯醚以及聚溴联苯。

二、我国电气电子设备环境标准化进展

欧盟出台三项指令非常有利于环境保护,但欧盟是我国电气电子设备出口巨大市场,而我国有关企业目前现有技术能力和水平不能满足欧盟要求,并且很难在短时间内达到相关技术规范。若国内企业达不到技术要求,其产品就会被排斥在欧盟市场之外。该标准对我国电气电子设备出口带来很大影响,构成技术性贸易壁垒。

1.新指令对我国企业影响

和世界很多国家一样,我国废旧电气电子设备处理和有害物质控制面临很大困境,欧盟新指令对我国企业影响主要表现在以下几个方面。

(1)回收费用:我国企业还未形成较为完善回收系统,费用承担上也会显得捉襟见肘。多数人认为回收费用应逐渐向着社会化方向发展,而不仅应该由生产者单独负责;

(2)历史垃圾回收费用:近几年来,我国出口到欧盟的电气电子产品快速增加,而此前出口量较少。若按照新指令要求,历史责任由目前制造厂商按照市场比例进行承担,是不合理的;

(3)回收率和再利用率:目前,日本对相关电气电子产品规定回收率为50~60%,并且不同产品制定不同回收率。我国相关部门也在尝试制定类似法规,回收率初定在40%左右。但欧盟却提出回收率应在80%;

(4)有害物质替代物会增加成本:现阶段,我国有一大部分企业电气电子产品需要使用六种被禁止有害物质,寻找替代品的过程必将会增加成本;

(5)降低我国产品竞争力:欧盟国家是我国家用电器主要出口市场,约占整个出口市场的25%。欧洲劳动力成本高,若将回收费用转嫁给制造厂商,无疑会使回收成本接近(甚至大于)制造成本,一定程度上对我国产品市场竞争力带来影响;

(6)我国企业将面临技术改革:欧盟新指令颁布后,短时间内,我国产品出口会受到影响进而对整个产业链造成制约。但这也意味着机遇和挑战并存,若从长远角度考虑,新指令会必将促使我国电气电子生产企业进行技术改革和创新,并加大力度研究和开发新技术、新工艺和新产品,并逐渐规范企业生产管理,努力在新贸易活动中争得一席之地。

2.新指令应对措施

(1)针对电气电子产品回收率、再利用率和回收费用等问题与欧盟主管部门进行磋商,要求欧盟国家在制定相关法规时能够充分考虑到发展中国家实际发展水平和技术能力;

(2)组织国内企业对发达国家电气电子设备企业回收废旧产品经验进行学习和研究,参考欧盟成员国对自身企业回收废旧产品费用安排情况、相关政策和措施;

(3)加快研究和开发六种被禁止使用有害物质替代品步伐,为进一步保护我国公民身体健康,促进电气电子设备出口奠定基础;

(4)切实转变我国经济增长模式,要求将“资源――产品――废弃物” 传统粗放模式逐渐向 “资源――产品――再生能源”循环经济模式转变;

(5)借鉴欧盟新指令要求和规范,在我国企业中推行全面清洁生产模式,开展以“环境整合”为目标的电气电子设备设计和开发研究工作。

3.我国电气电子设备环境标准化进展

制定与我国国情和企业能力相符的电器设备环境标准,不仅是应对欧盟新指令的有力措施,也为我国应对国际环境保护和安全等各个方面要求奠定坚实基础。目前,我国相关部门和企业已经针对相应进口标准和技术性贸易壁垒,采取强有力应对措施。相信在各方不断努力下,我国电气电子设备必将迎来新技术改革,创新产品成为未来发展核心,并努力在新贸易活动中逐渐占有市场竞争力。

三、结束语

欧盟电气电子设备环境新标准,给我国企业带来深远影响,我国企业应在生产和销售等各个环节进行对应调整,加大技术创新力度,研究和开发相关替代产品。相关部门要尽快制定法律法规,限制和禁止有害物质使用。本文简要介绍欧盟制定电气电子设备环境标准背景、目的,并对三个欧盟新指令进行解读,总结国际电气电子设备环境标准化对我国企业影响,提出几点应对策略。

参考文献

[1]陈妙农.欧盟环保领域立法的重要举措――解读“耗能产品环保设计要求的框架指令”(EuP指令)[J].电器工业,2010(8):

12-13.

[2]Directive 2002/95/EC:The restriction ofthe use of certain hazardous substances in elec-trical and electronic equipment(RoHS),2011(5):24-26.

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关键词:电子电气工程;训练中心;建设

我国工程教育的质量和所培养的工程师的个体素质不够高,往往重理论灌输、轻实践技能培养,倾向于培养“工程科学家”而不是工程师,与企业实际需要还存在相当大差距。因此,作为企业内部,必须针对高等教育的实践操作不足部分,以培养合格的具有实操能力的综合工程素质人才为目标,尽快改变我国工程技术人才匮乏的局面,使毕业工程生能最短时间内成长为企业的工程技术骨干,为企业创造更大价值。

一、电类工程教育现状和主要问题

目前学校对工科专业设置的实践环节有:金工实习、电子实习、课程设计、认识实习、毕业实习、毕业设计等,具体项目依据专业培养计划安排。其中电子实习以工艺焊装、电气装配检测为主,内容较为传统单一,时间安排一般为两周。电工、电子基础课程也是依据专业培养要求设置,并分不同层次进行教学,其中实验环节由理论教学内容决定;对于机械、自动化、电子信息等电类实践能力要求较强的专业的相关课程设计、毕业设计,目前主要以理论分析、研究题目为主,设计、制作成型产品题目不足三分之一。

(1)原有电类实习训练基础比较薄弱,学生得到的理论传授大于实践锻炼,教学过程在理念上为“教学实验”而不是“实验教学”,实践中科学研究的“求真”与工程实践的“求用”两者的目的性没有很好的区分,工程训练注重过程的理念还未得到深入的认识。

(2)电类实践环节分散在各理论课程教学环节当中,学生接受的只是电子、电气综合内容中某一部分的技术理论,未形成从元气件认知、测量仪器使用、检测控制原理应用了解、故障维护、产品设计开发、生产制作、安装调试等各方面综合统一的、有机联系的、将教学内容相贯穿的、面向工程实践背景的体系结构,从而无法给学生搭建一个知识、技术、经济和管理相结合的受训平台。

(3)训练项目数量和内容上与现代工程技术能力培养不相适应,新材料、新工艺、新检测装配手段、面向现代生产的技术内容还未能充分吸纳,与生产实际存在较大差距。

(4)现有的训练环节以“学习工艺知识、提高动手能力、培养工作作风”为主要目的,在工程训练中还达不到通过向学生布置设计制作任务、剖析设计实例、讲解设计方法、实际操作等途径逐步提高学生的工程设计能力目的,从而影响到学生技术创新能力、创新精神的培养和锻炼。

(5)教师和教学指导人员缺乏工程实践背景与经验,对综合的、全面的现代电类工程技术内容接触较少,直接影响到工程训练的成效。

二、电子电气工程训练建设的目标

对于一个工科专业毕业生来讲,除了应该具备雄厚的专业理论知识和实践技能外,还应该具有现代材料加工和电子电气应用的工程实践技能。在现实生产过程中主要面对的是生产质量保证、产品开发、技术革新,而加工技术和电子电气工程实践技能是其有效发挥专业技能的基础。电子电气工程训练的主要目的是对工科大学生进行电子电气综合技能的培训,满足毕业生在工业生产工作中的需要。

三、建设电子电气工程训练中心遵循的原则

(1)电子电气工程训练中心的设置以对毕业学生进行综合的电类实践训练为目的,其必须具备高度综合、包含现代电子电气工程技术各方面的内容,形成统一体的、独立完整训练授课体系;学生在这一过程中以实践训练的方式接受系统的工程知识培训和工程技能锻炼,区别于理论专业课程和一般的实验课程,应以在校学生主要接受的一项实践环节对待。

(2)电子电气工程训练中心的结构、功能、内容和方式都必须紧跟当代科技与社会生产的发展步伐,与社会生产实际紧密结合。

(3)在训练项目上,除原有电子工艺、电气装配实习外,重点加强检测、调试、控制、设计、制作等综合性训练项目,培养和锻炼学生设计产品、分析、判断和解决工程实际问题的能力,增强对学生技术创新能力、创新精神的培养和锻炼。

(4)电子电气工程训练中心还应建设成为更多企业员工自学和广泛参加科技活动的“业余课堂”,是企业进行课题研究和开展企业技术人才培养主要基地。

四、体系内容框架

要实现以培养解决生产实际问题的工程实践能力为主导的教学模式,首要是探索和建立以工程技术应用能力培养为主线的课程设置体系,使学生通过这一体系的训练,熟悉电类工程技术的主要内容,具备和掌握主要的电类工程技能。经过对现代电子、电气应用技术、工程体系和工业生产制造内容的分析和优化,遵循建设目的和原则,将工程中心的课程体系划分为以下几个模块:

(1)基础部分。主要对学生进行电子元器件认知、测量仪器的认识与使用、典型产品电子线路的测绘与技术指标计算、电子产品拆装维修的训练。目的是让学生学会应用测量、测绘方法分析产品的单一器件及整体功能,了解产品的设计思路。

(2)电子工艺部分。包括电子线路的原理图设计、电路板的设计制作、电子产品的焊接制作安装调试、产品质量检验等基本电子工程实践操作训练,经过这一部分使学生掌握产品的生产加工工艺和整个的加工过程。

(3)电测量部分。以传感器检测应用、信号转换、调节和显示电路设计、典型产品(如软盘驱动器和鼠标器)原理分析为主要内容,使学生掌握某系统中力、温度、速度、位置等基本物理量实时测量原理和方法,让学生了解如何应用电子器件和线路来表征系统的物理状态。

(4)电气工程部分。主要对学生进行电气工程图纸的识读与绘制、电气工程各类器件的认识及选择、电气工程控制系统的电路安装测试与调试的训练。这一部分主要让学生通过电气线路安装和调试,了解电气控制的原理。

(5)驱动与控制部分。为学生设置系统建模、物理和数字仿真、软硬件对电动机或系统进行控制,将测量、控制和计算机技术结合起来综合的训练内容,目的是让学生了解和掌握如何对测量信号处理,以控制和驱动系统。

(6)生产运行、安全与环境检测部分。通过某产品的生产全过程、设置项目评价、生产计划制定、产品质量标准检验与管理、工业产品成本核算、物料的调度管理、生产安全运行管理、电磁辐射干扰的抑制与防护、环境噪声污染的检测与防护等环节,使学生学到工业生产组织管理和安全防护知识。

(7)综合设计和创新训练部分。构筑一个培养研究开发能力的平台,学生在培训教师指导下,应用已经掌握的知识和技能,完成一项从开题到结题的科学研究或一项产品技术开发任务,使其了解规范的开发程序和过程。

五、电子电气工程训练教学方式

电子电气工程训练根据课程设置情况安排入职前2年分阶段进行。实训分为:基础性分析、检测实验约占20%,学生独立思考设计性实验约占30%,项目性综合实验约占25%,培养学生实际操作能力的工艺操作训练约占25%。课程以项目化内容为主,在每一项目中设置典型产品,选择的产品具有通用性、简单性的特点,能使抽象的理论实例化,直观性强,容易为学生所掌握。在教学过程中要求学生动手加工零件、测量分析物理量,设计、制作、装配和检测形成装置以控制对象,使其在训练中直接获取知识,同时掌握技能,做到既“懂”又“会”。对学生的考核,可以依据他在训练过程操作水平和规范程度、完成的项目质量、设计制作的系统性能指标进行指标量化评定。对学生在训练中自我应用的新原理、新设计、制作装置性能指标优异的,给予激励。

结语

企业工程教育是高等教育的重要补充部分,要加强工科专业毕业生的电子电气工程实践技能,提高动手能力和解决实际问题的改善能力,重要的是建立一套统一完整、结合工业自身生产特点的课程体系,以工程训练的方式进行实践型教学,同时还要培养一支具有较高业务水平的内部教学培训师队伍。■

参考文献

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【关键词】电子电气;毕业设计;思考

近年来,加强应用型人才培养成了各个高校提高人才培养质量的重要抓手,在课程体系、教学内容、教学环节设计等方面进行了众多的教学改革。毕业设计环节的思考与改革同样也受到了各个学校的重视,各个学校都针对自身情况对毕业设计工作进行了不断的实践与探索。

一、电子电气专业毕业设计的现状分析

毕业设计是人才培养环节的一个重要组成部分,质量的高低主要取决于毕业设计环节运行机制、指导教师、学生三方面,其中运行机制是保障,指导教师和学生是主体。首先在运行机制方面,虽然有具体的规章制度,但相对陈旧。比如毕业设计教学质量的监控机制,运行中“监”都做得比较到位,但“控”就存在较大问题,针对指导教师和学生两大主体的一些评估和惩戒无法实质到位。其次在指导教师方面,教学任务较重,人均指导毕业生8人以上,时间和精力无法满足毕业设计质量提升的要求。尤其是部分青年教师对如何提升毕业设计质量没有进行深入思考和探索,对毕业设计的教学改革缺乏研究。再次从学生层面来讲,我校电子电气类专业学生的高考成绩大部分都比二本线稍高,生源情况不是很好。学习基础相对不太好,部分学生主动学习能力较弱,特别是专业知识的学习更不主动。从分析中可以发现,提升本科毕业设计质量是一个系统工程,需要运行机制、指导教师、学生甚至学生实习单位几个方面相互协调才能做好。下面从运行机制、选题创新、模式创新、过程监控等几个方面进行探讨。

二、电子电气专业毕业设计的主要方法与措施

(1)运行机制。学生的自主性激发是毕业设计质量高低的关键所在。应建立一套科学合理的毕业设计管理运行机制,深入有效实施以提高毕业设计指导教师和学生的积极性。加强学生对毕业设计环节重要性的认识与理解,奖惩并行。比如加重优秀毕业论文指导教师的教学业绩考核绩点,进行相应的物质奖励,做好优秀毕业论文的选编工作。(2)选题创新。严格选题审核过程,避免选题过难、过简单、要求过高。选题过程中应遵循真题真做原则,鼓励学生结合自身兴趣自立课题。指导教师应充分调研提供的课题,结合地方产业人才需求,结合自身科研与地方产业的对接点,形成质量较高的选题。应做到学生与指导教师对课题的同步理解。(3)模式创新。积极开展毕业设计模式创新,传统毕业设计基本上在校内完成,目前各地产学研结合工作都有较大的进展。毕业设计同样可以与地方企业、科研单位、实习基地等相结合来开展,进一步拉近人才培养与人才需求的距离。既可以避免部分学生工作与毕业设计之间的矛盾,又可以弥补师资不足,还可以缩短学生工作的适应期。(4)过程监控。对毕业设计各个环节的监控都必须落到实处,这样才能有效保障毕业设计质量。针对这一环节,以指导教师和学生填写毕业论文指导手册的手段作为基本保障,确保指导教师精力和指导工作都能比较好地到位。

三、从人才培养的角度系统地看待毕业设计环节