電源技術(shù)論文范文
時間:2023-04-04 21:04:01
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篇1
粉塵比電阻大于1011Ω·cm(高比電阻)時,采用傳統(tǒng)工頻、高頻電源的電除塵器收塵,由于高電阻粉塵在電場中的高粘附力,使振打無法有效地將粉塵從收塵極板上除下,最終引成反電暈現(xiàn)象,降低了除塵器的除塵效率。脈沖電源獨特的基礎(chǔ)電壓疊加脈沖電壓的雙電模式,相比于傳統(tǒng)的工頻、高頻電源,能使粉塵的驅(qū)進速度明顯提高,如圖1所示,這使得同收塵面積的靜電除塵器在使用不同電源控制系統(tǒng)時產(chǎn)生完全不同的除塵效果。增強系數(shù)H=Wp/Wdc,其中Wp為應用脈沖電源后的粉塵驅(qū)進速度,Wdc為應用常規(guī)電源后的粉塵驅(qū)進速度。從上圖中看出,粉塵比電阻越高,應用脈沖電源后的效果越好,當粉塵比電阻為1013Ω·cm時,增強系數(shù)達到2.2倍,即脈沖電源對粉塵驅(qū)進速度的提高效果是常規(guī)電源的2.2倍,這就使得脈沖電源在高比電阻粉塵的除塵效率上完全優(yōu)于常規(guī)電源。同時,脈沖電源的脈沖電流大,電壓脈寬窄(≤120us),電除塵器電壓上升率高,達2KV/us,荷電和電暈效果好,火花電壓高,比常規(guī)電源提高幾十KV,而基礎(chǔ)電源電壓總低于火花電壓,能有效抑制反電暈和二次揚塵,有利于收塵。依據(jù)多年電除塵研究經(jīng)驗和相關(guān)工業(yè)應用,電除塵器電場越往后,粉塵比電阻越高。在除塵器后兩級電場粉塵的平均比電阻一般都能達到1.0×1011~1.0×1013(Ω·cm)數(shù)量級。利用多伊奇公式η=1-e-w·A/Q及其他相關(guān)知識,可以計算出脈沖電源對不同比電阻粉塵的理論除塵效率,如表1所示。從表中可見,比電阻越高,脈沖電源的除塵效率越好,比電阻為1.0×1012~1.0×1013(Ω·cm)時,理論效率可達99.9934%。
2.脈沖電源的組成及結(jié)構(gòu)
脈沖電源是適用于電除塵器的電源,目前在世界各地的電廠、鋼鐵廠及水泥廠的環(huán)保除塵機械設(shè)備中得到了廣泛應用,除塵效果顯著。它主要由控制柜和高壓輸出變壓器兩部分組成,分別放置于控制室和電除塵器頂部。脈沖電源系統(tǒng)一般由基礎(chǔ)電壓產(chǎn)生部分、脈沖電壓產(chǎn)生部分、控制部分及通訊部分組成。其原理圖如圖2所示。1)基礎(chǔ)電壓Vdc產(chǎn)生部分三相交流電源輸入至三相升壓變壓器,經(jīng)三相整流橋和濾波電路后,產(chǎn)生一個高壓直流電壓,再經(jīng)扼流電感L2和耦合電感L4送至電除塵器中,供應電除塵器ESP所需的基礎(chǔ)電壓。2)脈沖電壓產(chǎn)生部分三相交流AC380V輸入至三相升壓變壓器,經(jīng)整流橋、濾波電路后,得到一個高壓直流電壓,經(jīng)扼流電感L1給儲能電容Cs充電。當高壓IGBT(SW1)導通時,儲能電容Cs、扼流電感L3、耦合電感L4、電除塵器ESP等效電容形成諧振回路,儲能電容Cs內(nèi)的電量在該回路內(nèi)諧振,在電除塵器ESP兩端形成一個脈沖電壓。該脈沖電壓與基礎(chǔ)電壓疊加,產(chǎn)生最終所需的加至電除塵器ESP上的電壓波形,如圖3所示。諧振后半部分,電量回充給儲能電容Cs,節(jié)約電能。當高壓IGBT關(guān)斷時,諧振回路斷開,電源繼續(xù)給儲能電容充電至原電壓,等待下次脈沖的產(chǎn)生,如此循環(huán)。3)控制部分通過一個核心控制器(嵌入式系統(tǒng)),控制基礎(chǔ)電壓、脈沖電壓的產(chǎn)生,并接收脈沖電源的反饋信號、監(jiān)控關(guān)鍵位置的運行狀況,調(diào)整脈沖電源的運行狀態(tài),使脈沖電源適應各種復雜工況的要求,產(chǎn)生最大的收塵效率及節(jié)能目標。同時采用快速、智能的火花響應、處理機制,保證火花狀態(tài)下設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行。4)通訊部分通過以太網(wǎng)控制器,在通訊協(xié)議,比如Modbus的基礎(chǔ)上搭建整個通訊系統(tǒng),在上位機界面上監(jiān)控各個脈沖電源的運行情況,并統(tǒng)一控制、調(diào)配,便于運行和管理,提高工作效率。
3.脈沖電源除塵的特點和優(yōu)勢
對于常規(guī)除塵器控制電源,脈沖電源具有如下主要優(yōu)勢:1)脈沖電源具有常規(guī)電源各種特性;2)在基準電壓的基礎(chǔ)上疊加脈沖電壓,有效抑制高比電阻粉塵的反電暈現(xiàn)象,同時使電場獲得盡可能大的電暈場強,使高比電阻粉塵充分實現(xiàn)電離、吸附、放電等過程;3)在獲得較高場強的狀態(tài)下,使得電耗最大可能的節(jié)省。對于電除塵器本體一類的改造,脈沖電源具有如下主要優(yōu)勢:(1)改造簡便,可在不停爐、短期停電的狀態(tài)下完成改造;(2)改造周期短,見效快;(3)故障時影響小,無需停爐整改;(4)改造成本低;(5)對于原本體小的除塵器有適當提效功能。綜合考慮,脈沖電源較其他除塵器技術(shù)具有全面的、可靠的優(yōu)勢,采用脈沖電源對電除塵器進行改造是目前適應國家新環(huán)保標準的最佳改選方案。
4.脈沖電源工程應用及發(fā)展前景
篇2
1.1基本拓撲
基本的拓撲包括BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、CUK、正激變換器、反激、半橋、全橋、推挽變換器。在課堂教學中應該使學生熟練掌握其工作原理、應用場所、電流連續(xù)和電流斷續(xù)的工作波形、拓撲中的關(guān)鍵參數(shù)的計算,為學生設(shè)計基本的開關(guān)電源電路打下堅實的基礎(chǔ),這是第一層次,要求學生必須熟練掌握。尤其要著重講解基本拓撲BUCK變換器,因為很多拓撲結(jié)構(gòu)甚至是基本拓撲都可以由BUCK變換器變換得來。如果能在課堂上重點講解BUCK變換器,使學生完全掌握BUCK變換器的原理和波形,對學生后期的開關(guān)電源學習將會大有助益。第二層次是以基本拓撲為核心部分的主功率電路各部分參數(shù)計算,相當于電源工程師的項目計算書部分,這也是電源工程師必須掌握的基本技能。由于課上時間有限,教師在課上會把拓撲中關(guān)鍵器件主要參數(shù)的計算方法給出,不可能把所有的參數(shù)計算一遍,所以導致有些學生就停滯在這個層次上,沒有在課下把所有的參數(shù),尤其是關(guān)系到器件選型的參數(shù)進行設(shè)計,為了解決這個問題,在課程中后期安排學生團隊制作實物開關(guān)電源,在這個過程中就必須要對每個計算參數(shù)都要反復核算,這個教學環(huán)節(jié)取得了較好的效果。第三層次是主功率電路器件選型和調(diào)試,基本上只有參加過實物制作、電子設(shè)計大賽、實習項目的學生有機會達到這一步,通過實際存在的問題,就問題去解決,才會在實踐當中結(jié)合他們上課學習的電源理論切實地體會調(diào)試電路的樂趣。
1.2PWM和PFC控制芯片
這部分會通過調(diào)研報告的形式讓學生先去搜集相關(guān)PWM和PFC控制芯片的最新信息,先讓學生去感知、去了解現(xiàn)在出來最新的控制芯片已經(jīng)可以做到哪些功能了,此外重要的是積累總結(jié)每一個拓撲可以有哪些控制芯片來控制。讓他們自己去發(fā)現(xiàn)問題,感知問題,帶著問題和好奇,在課堂上授課教師會深入講解PWM控制芯片的基本控制原理,通過工程項目詳細講解如何快速掌握一個新的控制芯片每個引腳的功能,電路的設(shè)計方法、元器件參數(shù)計算方法,使學生掌握如何用控制芯片來控制變換器實現(xiàn)電能的變換,學會設(shè)計控制芯片與變換器的連接電路,即檢測電路和功率管的驅(qū)動電路。在課堂上教會學生使用PWM控制芯片數(shù)據(jù)說明書設(shè)計控制電路達到層次一,在課程學時中專門安排學生學習控制芯片電路的設(shè)計方法和參數(shù)計算方法達到層次二,不僅讓學生掌握一種控制芯片的電路設(shè)計方法,更重要的是舉一反三,在以后的設(shè)計和工作崗位上面對新的平臺和控制芯片依然可以設(shè)計出符合要求的電路。
1.3變壓器和電感設(shè)計
授課教師在課堂教學中依據(jù)教學改革培養(yǎng)電源工程師為目標不僅要介紹變壓器和電感的各個參數(shù)的計算方法,還會結(jié)合實際項目講授變壓器同名端和異名端在實際電源制作時的注意事項,變壓器的制作方法,掌握電壓器參數(shù)的測試方法和測試工具,掌握用示波器和信號發(fā)生器測試變壓器的匝比和同名端的方法。變壓器和電感的設(shè)計直接關(guān)系到隔離型變換器的性能,很多學生對變壓器和電感磁路設(shè)計部分學習起來會有些困難,所以這部分將作為課程的難點來重點講解。
1.4保護電路設(shè)計
課堂教學中一部分學時將用來著重講解各種保護電路,包括輸入輸出過壓保護、過溫保護、過流保護、輸入欠壓保護等。將采用調(diào)研報告、啟發(fā)式和討論式等教學方法引導學生去積累這些保護電路,學會在不同平臺、不同應用場合使用不同的保護電路。
1.5閉環(huán)電路調(diào)試
結(jié)合自動控制原理課程的相關(guān)知識,著重講解開關(guān)電源閉環(huán)電路的設(shè)計和分析,尤其是PID調(diào)節(jié)器的調(diào)試方法,結(jié)合實際項目演示電源工程師閉環(huán)電路調(diào)試過程,激發(fā)學生學習開關(guān)電源的學習興趣,通過實物和仿真軟件讓學生體驗調(diào)試的樂趣,這部分是開關(guān)電源課程重點講解的內(nèi)容,要聯(lián)系實際項目,是課程的核心內(nèi)容。以上5個部分是課程的主要教學內(nèi)容塊,完全按照培養(yǎng)電源工程師的目標下制定的教學計劃,可以做到較好地給學生從課堂到就業(yè)的過渡,而不再是到了工作崗位上感覺課堂學習的東西和實際工作聯(lián)系不緊密,什么知識什么技能都要工作之后學習。在課堂上,保證學生完全掌握第一個層次,通過課后作業(yè)、課堂實際項目案例、電源制作等形式的教學方法使大部分學生掌握層次二,在平時的教學中注意動手能力強或者電路設(shè)計能力強的學生,通過帶學生電子設(shè)計大賽、創(chuàng)新大賽,或者學生在項目中輔助教師擔任研發(fā)助理的工作等,使一部分學生研發(fā)能力可以快速提高,培養(yǎng)成具有基本技能的初級電源工程師。
2課程考核方式改革
考慮到開關(guān)電源課程的實踐性強的特點,著重考核學生掌握所學的基本電路拓撲理論和技能,能綜合運用所學知識和技能去分析電路、調(diào)試和測試電路、分析電路故障及排除電路故障的能力。
2.1制作電源實物
基于課堂系統(tǒng)的理論學習,獨立制作75W單管正激變換器實物的能力考核,該正激變換器采用何種磁復位技術(shù)不限,根據(jù)班級人數(shù),3~4名同學為一個小組,明確不同分工,共同制作出一款正激變換器。同時培養(yǎng)學生的團隊合作意識,考核的內(nèi)容也要增加當該團隊遇到分歧和困難的時候,是如何解決的。
2.2課堂表現(xiàn)
主要是包括回答問題的情況,對問題分析的程度,出勤率,在平時小組討論時的表現(xiàn)和活躍程度。
2.3科研報告、口頭匯報
通過讓學生搜索近3年國內(nèi)外開關(guān)電源、尤其是通信電源技術(shù)和產(chǎn)品的最新發(fā)展概況,增強學生的自我學習能力,在以后的學習和工作中掌握更新自己開關(guān)電源知識體系的能力,這是我們教學的重點,不只是教會學生電源的基本知識,還要教學學生學習探索開關(guān)電源領(lǐng)域的學習方法。選取部分優(yōu)秀學生的科研報告由學生濃縮成5分鐘的口頭匯報結(jié)合PPT、實物動畫等多媒體展示方法在上課前5分鐘做口頭匯報分享給學生們。不僅較好地激發(fā)學生學習開關(guān)電源的興趣也能夠充分鍛煉學生的公開演講能力。
2.4作業(yè)
作業(yè)著重在學生是否是自己獨立完成的電路設(shè)計,而不是應付了事。哪怕學生的設(shè)計內(nèi)容很少,但是只要是他們自己經(jīng)過思考得來的就要比其參考其他人的作業(yè)效果要好很多。
3開關(guān)電源技術(shù)教學改革反思
篇3
高職《電子技術(shù)》選用的教材大多是本科教材的簡化版,如《模擬電子技術(shù)》內(nèi)容主要包括,二極管及其應用電路、晶體管及其放大電路、場效應晶體管及其放大電路、多級放大電路、放大電路的頻率響應、集成運算放大器、放大電路中的負反饋、波形發(fā)生和變換電路、功率放大電路以及直流穩(wěn)壓電源等?!稊?shù)字電子技術(shù)》內(nèi)容主要包括:數(shù)制與碼制、邏輯代數(shù)、門電路、組合邏輯電路、時序邏輯電路、觸發(fā)器、脈沖波形的產(chǎn)生與變換,數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換。同樣的教學內(nèi)容、同樣的老師,考題越來越簡單,不及格率卻越來越高。原因在于近年來參加高考的考生逐年減少,各高等學校招生比例卻不斷增加,導致最后招生的高職院校生源質(zhì)量不斷下降,以西安航空職業(yè)技術(shù)學院電子工程學院為例,近10年來考生的入學分數(shù)從2006年、2007年的400多分降低為2014年的260多分。電子技術(shù)日新月異,中大規(guī)模集成電路、數(shù)字信號處理技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、EDA技術(shù)在飛速發(fā)展,但部分教師對高職教育的認識還有些模糊,教學的理念相對保守。部分課程教學仍采用傳統(tǒng)模式,教學方式為“一支粉筆、一塊黑板、三尺講臺”,講授的內(nèi)容也十年如一日,不能與時俱進。教師一味地按照教學進度教學,學生只是普通的聽眾、觀眾,老師受累、學生也難受,難以真正激發(fā)學生學習的積極性主動性,更談不上對學生創(chuàng)造能力和實踐能力的培養(yǎng)。學生對知識的實用性和實踐性不夠重視,聽不懂課、看不懂電路圖無法將學到的理論知識應用于實際電路的分析以解決實際的問題,導致學與用脫節(jié),對講的和做的興趣不大或者基本上是應付了事。對學生的考核方式也大多是參加期末考試的筆試,只注重了結(jié)果沒有注重學習的操作過程和實踐的掌握程度。
2改進的措施
針對學生學習的現(xiàn)狀,首先強調(diào)《電子技術(shù)》課程的重要性,不必拘泥于教材的知識,以及電路內(nèi)部復雜的結(jié)構(gòu),多強調(diào)元件、電路的功能和作用,以及在實踐調(diào)試中的注意事項。有條件的可以進行一體化教學,兩小節(jié)課程,第一小節(jié)理論講解,第二小節(jié)學生操作訓練,增強了學生對電子元件和電路的感性認識,還可以熟練掌握萬用表、示波器、直流穩(wěn)壓電源、信號源等儀器儀表的操作,通過一體化教學使得教學目標明確,提高了教學效果。根據(jù)學生學習掌握的狀況,訓練其創(chuàng)造性思維能力,根據(jù)電子技術(shù)的發(fā)展方向和學生的知識結(jié)構(gòu)進行科學合理的安排內(nèi)容。如適當引入數(shù)字信號處理技術(shù)(DSP)、嵌入式技術(shù)(ARM)、電子設(shè)計自動化技術(shù)(EDA)技術(shù),以及未來電子技術(shù)的發(fā)展方向微電子技術(shù)、納米電子技術(shù)。在當今日新月異的世界里,《電子技術(shù)》講授的內(nèi)容也應該與時俱進,因此教師應該不斷的學習新理論、新技術(shù)、新方法,使培養(yǎng)的學生畢業(yè)后盡快與社會同步接軌。還可以考慮引入PPT、視頻、動畫等教學方法及手段,突出重點、突出難點,提高教學效果。在實驗教學方面,在保證基本的實驗技能和操作能力培養(yǎng)的前提下,適當減少基礎(chǔ)性驗證實驗,增加設(shè)計性實驗內(nèi)容。如數(shù)字電路實驗中的智力競賽搶答裝置,它具有公共置0端和公共CP端;F2為雙4輸入與非門74LS20;F3是由74LS00組成的多諧振蕩器;F4是由74LS74組成的四分頻電路,F(xiàn)3、F4組成搶答電路中的CP時鐘脈沖源,搶答開始時,由主持人清除信號,按下復位開關(guān)S,74LS175的輸出Q1~Q4全為0,所有發(fā)光二極管LED均熄滅,當主持人宣布“搶答開始”后,首先作出判斷的參賽者立即按下開關(guān),對應的發(fā)光二極管點亮,同時,通過與非門F2送出信號鎖住其余三個搶答者的電路,不再接受其它信號,直到主持人再次清除信號為止。若學生掌握的操作技能,則學生就掌握了觸發(fā)器電路、邏輯門電路、振蕩器電路、分頻電路、時鐘電路、發(fā)光二極管電路等多個電路知識。做好《電子技術(shù)》教學還要重視師資隊伍建設(shè),有了好的老師、好的教學方法、好的教學理念才能教出好的學生。應該打破傳統(tǒng)的理論教學教師與實驗教學隊伍的界限,理論任課教師也應該積極參與實驗教學、實驗項目的改造和實驗室建設(shè),將理論教學與實踐教學有力地結(jié)合在一起,積極參與科研課題的申報與實施,使理論與實踐教學與時俱進。鼓勵教師參加一些權(quán)威部門組織的教學改革研討會,利用好假期時間參加一些國培項目,鼓勵教師深造學習,深入生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)第一線,及時了解行業(yè)發(fā)展的動態(tài),結(jié)合實踐教學開展科研活動,撰寫科研論文,不斷提高教學水平。教師的教學效果與考核相掛鉤,可以提高教師學習的積極性。近期,西安航空職業(yè)技術(shù)學院電子工程學院組織教師積極參與微課的制作與教學,取得了較好的教學效果。利用仿真軟件教學可以補充硬件教學資源的不足,節(jié)約教學經(jīng)費,使學生較容易的掌握各種儀器的基本使用方法、電路參數(shù)的測試方法,使每個人都能親自動手接觸電路,進行元件接線、參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)測量并與理論計算結(jié)果進行對照,增強對電子線路的感性認識,提高教學效果?!峨娮泳€路》常用的教學仿真軟件有EWB、Protrus、Multisim、虛擬儀器等,為Protrus軟件連接的八路彩燈仿真效果圖。Protrus軟件連接的八路彩燈仿真效果圖重視學生社團的建設(shè)與發(fā)展。學生社團的成員們具有相同的興趣和愛好,他們來自不同的專業(yè)、不同的年級,知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)具有交叉性和互補性,可以按照自己的意圖和方案進行設(shè)計創(chuàng)新。此外,學生社團活動方式的實踐性與靈活性、自由寬松的氛圍、平等的師生關(guān)系都為實踐創(chuàng)新訓練提供了有利的條件。西安航空職業(yè)技術(shù)學院電子工程學院電子俱樂部2003年5月成立,是在原來便民服務(wù)小組基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,本著“服務(wù)大家,提高自己”為宗旨,以鍛煉為主導、以求知為目標、發(fā)揚雷鋒精神、充實自己、服務(wù)于人的思想,適時開展義務(wù)維修活動,普及電子科普知識。社團經(jīng)過12多年的發(fā)展,現(xiàn)擁有創(chuàng)作部、維修部、電腦部、宣傳部、技術(shù)團等5個部門,300多名社員。電子俱樂部自成立以來,在學院、團委、電子工程學院等部門的領(lǐng)導及指導教師的關(guān)懷下,以及全體社員的共同努力下,多次在校園、社區(qū)開展便民電器義務(wù)維修活動,多次進行三下鄉(xiāng)電器義務(wù)維修、支教活動;以電子俱樂部成員們多次參見校園、省級、國家級電子技術(shù)類競賽,取得了驕人的成績。2006年電子俱樂部獲得了“省級優(yōu)秀社團”的光榮稱號,2007年、2010年電子俱樂部獲得“院級優(yōu)秀社團”的光榮稱號。對于課程的考核不應該僅僅局限于期末考試筆試的成績,應該增加平時成績的比例,老師可以參考學生平時的作業(yè)、實驗實訓操作的情況,電子技術(shù)類競賽獲獎的學生成績可以適當加分,對現(xiàn)在的考核方式進行適當?shù)恼{(diào)整,可以激發(fā)學生學習的積極性與主動性。
3總結(jié)
篇4
PLC,全稱ProgrammableLogicController,可編程邏輯控制器,是一種以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電力系統(tǒng)裝置。它是專門為工業(yè)現(xiàn)場應用而設(shè)計的。采用一類可編程的存儲器,相關(guān)人員可以在該存儲器內(nèi)部執(zhí)行相應的邏輯運算、順序控制等操作指令,并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口,實現(xiàn)對各種類型設(shè)備的識別或生產(chǎn)過程的控制。PLC技術(shù)屬于計算機控制技術(shù)范疇,其工作原理主要有三個不同的階段,即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在輸出采樣階段,PLC可以依次掃描所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將其存入I/O映像區(qū)中的相應單元內(nèi),然后轉(zhuǎn)而執(zhí)行用戶程序,控制輸出操作;在用戶程序執(zhí)行階段,PLC可以按照從上到下、自左向右的順序,依次掃描用戶程序,并對掃描到的數(shù)據(jù)信息進行運算,根據(jù)運算結(jié)果控制邏輯線圈的狀態(tài),以確定程序是否處于正常運行狀態(tài);在輸出刷新階段,CPU會發(fā)出相應的指令,然后依據(jù)I/O映像區(qū)數(shù)據(jù)和相關(guān)狀態(tài),結(jié)合電路封鎖功能驅(qū)動外部設(shè)備的運行,從而實現(xiàn)電氣自動化控制。
2PLC技術(shù)的優(yōu)點
作為微機技術(shù)和傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物,PLC技術(shù)克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機械觸點接線復雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點,充分利用了微處理器的優(yōu)勢,具體包括以下優(yōu)點。
2.1功能完善
當前,PLC產(chǎn)品的規(guī)模和型號非常豐富,可以滿足各種工業(yè)控制的需要,而且具有非常完善的邏輯處理和數(shù)據(jù)運算功能,被廣泛應用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。
2.2可靠性高
在PLC的生產(chǎn)過程中,采取了先進的內(nèi)部抗干擾技術(shù),極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時,PLC具備相應的自我檢測能力,一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障,可以及時發(fā)出警報信號,提醒相關(guān)人員處理故障,因此,PLC控制系統(tǒng)具備很高的可靠性。
2.3編程語言簡單
作為一種工控計算機,PLC的接口相對簡單,編程容易,其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業(yè)技能要求較低,不需要面對復雜的匯編語言,即使那些不熟悉計算機的人員也可以輕松上手。
2.4維護方便
在PLC技術(shù)中,以存儲邏輯代替了接線邏輯,極大地降低了裝置外部的接線數(shù)量,減少了系統(tǒng)的建設(shè)周期,同時,也在一定程度上降低了設(shè)計難度,以便于系統(tǒng)的維護和管理。不僅如此,PLC可以實現(xiàn)在線編程,轉(zhuǎn)變生產(chǎn)過程,被廣泛應用于多品種、小批量的工業(yè)生產(chǎn)控制中。
3PLC技術(shù)在電力工程中的應用
在電力工程中,PLC技術(shù)的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
3.1開關(guān)量控制
開關(guān)量控制包括以下兩方面的內(nèi)容。
3.1.1斷路器控制
在傳統(tǒng)的電力自動化控制系統(tǒng)中,對斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式,需要使用大量的電磁繼電器,存在許多觸點和聯(lián)接點,進而降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC技術(shù)的應用和普及,使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件,極大地提高了控制系統(tǒng)的可靠性。在PLC控制系統(tǒng)中,操作人員只需要執(zhí)行一些非常簡單的工作,比如分閘、合閘等,系統(tǒng)就會自動根據(jù)實際運行狀況,給出正確的操作信號。同時,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,會自動跳閘,并發(fā)出相應的報警信號。而且,PLC控制系統(tǒng)不需要進行復雜的二次接線,可以有效地降低接線失誤率,大大減少維護檢修的工作量。
3.1.2備用電源自動投入裝置
備用電源自動投入裝置的主要功能是提高供電系統(tǒng)的可靠性,被廣泛應用于大型企業(yè)的供電系統(tǒng)中。在原有的備用電源投入系統(tǒng)中,多采用手動或自動供回電線路的方式供電,在投切過程中,會出現(xiàn)幾秒鐘的斷電時間,影響供電的連續(xù)性和可靠性。而應用PLC,可以實現(xiàn)對備用電源自動投入裝置的控制,可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況進行抗干擾,具有可靠性高、操作簡單、接線方便等優(yōu)點。
3.2順序控制
在原有的電力工程中,控制系統(tǒng)一般都是采用繼電器控制,而隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,高性能的PLC控制系統(tǒng)逐漸取代了繼電器控制。在實際應用中,PLC不僅能夠全面調(diào)節(jié)整個電力工程,也可以控制部分電路。同時,PLC控制器屬于遠方終端單元,可以利用遠程控制的方式控制變電站現(xiàn)場的RTU裝置,實現(xiàn)對各種開關(guān)狀態(tài)量的采集和處理,并通過相應的反饋環(huán)節(jié)獲得故障信息,以便及時處理和解決其中存在的問題和故障,以保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。
4結(jié)束語
篇5
1.優(yōu)化教學內(nèi)容,提高教學質(zhì)量
考慮到針對物理專業(yè)的課程學時數(shù)少,但內(nèi)容多,重點和難點多,而學生動手能力較弱,過于注重理論公式的推導等情況,整合了“模擬電子技術(shù)”課程內(nèi)容結(jié)構(gòu),逐步減少理論學時,增加實驗學時,使二者比例達到一個最合理值。刪減部分陳舊知識,融入新技術(shù)的應用,以理論為基礎(chǔ),強調(diào)應用,將理論與實踐、技術(shù)與應用較好的融合在一起。
2.教材與參考書目選用應符合物理師范生專業(yè)特點
全國各大高校都陸續(xù)出版了許多優(yōu)秀的教材。但是每一本教材的側(cè)重點和難易程度也各不相同。選用較多的是高等教育出版社出版、由康華光主編的教材,由童詩白主編的教材以及楊拴科等主編的教材。根據(jù)物理師范生注重公式的邏輯推理的思維特點。所以選取更側(cè)重于基本概念的講解,邏輯性強,知識點豐富,學生需要掌握的內(nèi)容多,由童詩白主編的教材更加適合西部師范院校物理專業(yè)的學生。
3.核心突出內(nèi)容的取舍
模擬電路就是處理模擬電壓和電流的電路,而由于現(xiàn)實生活中大多信號較為微弱的模擬信號,所以要進行信號的放大,這也是模擬電子技術(shù)課程的核心部分。所以本課程的核心內(nèi)容自然非放大電路莫屬。與此同時,現(xiàn)實生活中相關(guān)器件的供電電源很多為直流電源,所以必然需要一種將電廠的交流電轉(zhuǎn)為直流的電路,此電路就是直流穩(wěn)壓電源。由此可知,主講內(nèi)容就是放大電路和直流穩(wěn)壓電源,尤其是放大電路部分。
二、教學方法和教學手段改革
1.教學方法多元化
在選擇教學方法的時候,要特別注意培養(yǎng)學生的感性認識,以調(diào)動學生的主觀能動性為目的。比如在講授“反饋”概念時,我們可以運用類比教學法。教師可以以常見的冷暖空調(diào)的溫度調(diào)節(jié)過程為例。另外在教學過程中,也需多運用啟發(fā)式教學法,教師只有善于提出問題,才能更好地啟發(fā)學生進行積極的思考,變被動接收為主動學習。
2.充分利用仿真軟件
因為師范生最在意教學形式,如果僅僅在課堂平白地傳授復雜的模擬電路理論知識,枯燥的形式會讓師范生認為理論與實際相差太遠,進而對電子類課程失去興趣。所以在講授理論課時,利用計算機仿真技術(shù),將虛擬電子實驗引入課堂教學中,可以隨時進行電路連接、仿真和測量,增強了教學的直觀性、形象性和生動性,有助于加強課堂互動,激發(fā)和調(diào)動學生的學習興趣,從而實現(xiàn)了理論教學和實踐教學的有機結(jié)合。
三、實踐教學環(huán)節(jié)
1.實驗準備
首先在開展實驗之前,在理論課堂上通過多媒體課件,使學生們對常用電子儀器、半導體元器件、實驗箱等有直觀認識,并進行演示實驗,以激發(fā)其興趣。其次針對不同的實驗教學內(nèi)容,采取不同的實驗指導形式。
2.模塊實驗
篇6
論文摘要:隨著我國電子信息和科學技術(shù)的迅速發(fā)展,電力企業(yè)得到了很大的改善,遠程自動抄表技術(shù)對于供電企業(yè)提高用電營銷管理水平、增加企業(yè)經(jīng)濟效益和獲得較大的社會效益意義重大。本文介紹了遠程自動抄表技術(shù)在電力企業(yè)中的應用情況,分析和指出了遠程自動抄技術(shù)在營銷工作中需要注意的問題及改進措施。
1 遠程自動抄表系統(tǒng)現(xiàn)狀
遠程自動抄表系統(tǒng)運用電量采集設(shè)備和應用軟件系統(tǒng),建立了相應的電能表檔案,實現(xiàn)對采集電量的分析處理,可監(jiān)測計算母線電量平衡,及時發(fā)現(xiàn)存在的問題,現(xiàn)了對變電站出口計量客戶的自動抄表.與營銷信息系統(tǒng)連接進行電費計算,對高耗能客戶“五天一抄表、五天一結(jié)算”。
目前,系統(tǒng)根據(jù)具體情況分別通過光纜、公用電話網(wǎng)、移動通信網(wǎng)3種方式進行通信,可實現(xiàn)主叫與被叫。用于與采集設(shè)備進行通信的通信控制軟件,可監(jiān)測采集器及相關(guān)設(shè)備的運行。支持本地、網(wǎng)絡(luò)多路徑存放數(shù)據(jù)文件,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全、可靠。
在應用的過程中,受客觀條件限制,還存在著一些影響或限制系統(tǒng)穩(wěn)定運行的問題:
1.1 防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)尚未與系統(tǒng)結(jié)合應用,系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性還存在隱患。
1.2 采集終端還不能完全統(tǒng)一,仍存在機械表或機電一體式電能表,對數(shù)據(jù)采集的準確性有一定影響。
1.3 數(shù)據(jù)規(guī)約管理還存在差異。部分變電站建成的遠程采集電能表或采集設(shè)備不符合當前應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)約,使得數(shù)據(jù)傳輸通信受到限制。
1.4 采集系統(tǒng)覆蓋面還不夠,一部分大客戶、配變還未完全納入遠抄范圍,使得線損計算、電量綜合統(tǒng)計分析等管理只局限于變電站層面。
2 遠程自動抄表系統(tǒng)規(guī)劃
2.1 完善變電站遠程抄表系統(tǒng)
2.1.1 針對新增變電站提出遠程抄表系統(tǒng)建設(shè)要求,選用數(shù)據(jù)規(guī)約相符的多功能電能表,選用原有設(shè)備廠商提供的新型采集設(shè)備,統(tǒng)一納入現(xiàn)有遠程抄表系統(tǒng)管理。
2.1.2 對變電站各級關(guān)口電能表擬定分批更換為全電子式多功能電能表的工作計劃,爭取資金,對三相三線制計量方式進行三相四線制改造,在從互感器、電能表上提高計量精度的同時,將電能表分批更換為多功能電能表,以適應遠程抄表系統(tǒng)的技術(shù)要求。
2.1.3 在相應網(wǎng)絡(luò)連接的關(guān)口設(shè)置防火墻,防止因系統(tǒng)連接外網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)之間連接使系統(tǒng)數(shù)據(jù)受到病毒侵入等安全威脅。
2.2 新建大用戶和配電變臺自動抄表系統(tǒng)
基于大用戶和配電變臺計量點較分散的特點,難以做到給每個分散的地點都安裝固定電話或移動卡,根據(jù)當前遠程自動抄表技術(shù)發(fā)展形勢,計劃采用適合配電變壓器數(shù)據(jù)采集的新技術(shù)。有選擇地在每個半徑500~3000m的區(qū)域內(nèi),使用1臺高性能的智能電表數(shù)據(jù)采集器,自動抄收區(qū)域內(nèi)的多塊配變電表數(shù)據(jù)。用微波通信無線抄表器完成配變電能表與采集器之間的預定時間信息傳遞和邏輯連接。采集器既可以使用gprs無線網(wǎng),也可使用有線電話網(wǎng)或電腦以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。
配電變臺及高耗能用電客戶遠程抄表系統(tǒng)主要由智能電表數(shù)據(jù)采集器、無線抄表器、通信控制軟件、電量管理分析軟件四部分組成。智能電表數(shù)據(jù)采集器除了能采集電能表的電量數(shù)據(jù)之外,還能采集有功功率、三相電流、三相電壓、功率因數(shù)、失壓報警、電表時鐘等多種數(shù)據(jù)。并可具有單總線上多協(xié)議的功能。采集器除了配備gprs模塊外,還配置有線電話接口,以方便與其他系統(tǒng)相連接。無線抄表器使用單片式無線數(shù)字通信集成電路,配有8個信道。郊外通信距離可達3km左右,城區(qū)約在0.5~1.5km。通信控制部分與電量管理分析軟件可以使用現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)備進行升級,以監(jiān)測采集器及相關(guān)設(shè)備的運行,并進行電量數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計分析。
2.3 建設(shè)居民集中抄表系統(tǒng)
根據(jù)電能表型式及裝設(shè)模式的不同分別采取不同的終端采集方式,如:零散住戶、舊的居民小區(qū)考慮到電能表分樓層裝設(shè),其采集終端數(shù)據(jù)信息可利用載波方式傳輸?shù)郊衅?;而新的居民小區(qū)已經(jīng)要求電能表全部采用一樓集中裝設(shè)模式,故可以應用485數(shù)據(jù)線連接方式傳輸?shù)郊衅鳎蟠筇岣邤?shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。臺區(qū)與主站的通信方式可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況和地區(qū)通信業(yè)特點選擇有線電話撥號或gprs方式。
2.4 與營銷信息管理系統(tǒng)的管理接口
目前使用的遠程抄表系統(tǒng)與營銷信息管理系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)中間庫形式的接口,遠程抄表系統(tǒng)通過中間庫,根據(jù)營銷信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求提供相應的數(shù)據(jù)信息。要求新建的項目必須統(tǒng)一使用與現(xiàn)有遠抄系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)約、技術(shù)要求相符的硬件和軟件,以達到系統(tǒng)的集中規(guī)范,也便于與營銷信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接共享。
3 遠程自動抄表技術(shù)應用中存在的問題及解決措施
通過近年來的發(fā)展,遠程自動抄表技術(shù)在供電企業(yè)的應用愈加廣泛,在變電站、大用戶、配電公用和專用變臺、居民小區(qū)等都有應用,但因投資、規(guī)劃和技術(shù)發(fā)展等原因,使得很多地方在技術(shù)應用方面存在著一些問題,主要有以下方面。
3.1 技術(shù)、設(shè)備
變電站遠抄、大用戶和配變抄表以及居民小區(qū)集中抄表所應用的遠程自動抄表技術(shù)、設(shè)備的廠家不統(tǒng)一,存在著系統(tǒng)維護、應用分散現(xiàn)象,缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應用平臺,使得各個系統(tǒng)不能充分發(fā)揮作用。
解決措施:應該在所應用的系統(tǒng)中確定一個主流系統(tǒng),將其他應用整合到這個系統(tǒng)中來,形成一個綜合遠程自動抄表系統(tǒng),與營銷信息管理系統(tǒng)以數(shù)據(jù)接口方式進行連接,實現(xiàn)全部數(shù)據(jù)的綜合分析,線損也可實現(xiàn)分電壓等級、分線分臺區(qū)的分別統(tǒng)計分析和匯總,使得系統(tǒng)可以集中為營銷管理工作發(fā)揮整體作用。
3.2 采集終端
自動抄表采集終端采用全電子式電能表的適應環(huán)境能力還不能完全達到實際應用要求。根據(jù)電力行業(yè)標準規(guī)定,電子戶外式多功能電能表工作條件為-25~55℃,極限工作條件為-25~60℃,這對我國大部分地區(qū)的氣候都能夠滿足,但在我國北方的部分地區(qū),在溫度超過其工作條件時,會導致電能表液晶屏幕停止工作或電子元件損壞。在逐步擴大遠程抄表應用面的過程中,應用于室外的情況越來越多,針對過低溫度超過標準工作條件以下時可能會出現(xiàn)的電能表停滯,應該做好一定的準備,防范在此過程中造成數(shù)據(jù)損失。
用全電子式電能表更換原有的機械表,無論從計量精度,抄表系統(tǒng)的維護量及自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的豐富性等方面都有極大的改善,并且結(jié)合某些電能表的負荷控制功能,系統(tǒng)還可以對指定線路的負荷進行控制,借助于智能電能表的預付費功能,系統(tǒng)還可以發(fā)展大用電客戶的遠程付費控制業(yè)務(wù),這已經(jīng)是當前發(fā)展的主流趨勢。為了保證終端工作的穩(wěn)定可靠,一是要在選型時充分考慮當?shù)貧夂驐l件,為供貨商提供必要的技術(shù)要求,要求其供應產(chǎn)品的工作條件要滿足當?shù)匦枨?。二是對安裝在戶外,尤其較偏遠地段的臺區(qū),采取定制的計量箱,設(shè)置必要的防高溫、防寒隔層措施,以保證電能表的工作環(huán)境符合要求。
3.3 通信方式
自動抄表的通信方式各有利弊,不可片面追求通信方式統(tǒng)一。在實際應用過程中,由于面對的是城區(qū)、近郊以及遠郊的不同區(qū)域,公用電話網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)都會有難以覆蓋需求區(qū)的情況,應該考慮因地制宜,考慮各種通信方式的優(yōu)缺點,采取復合通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸。
通信系統(tǒng)主體一般主要有光纖傳輸、無線傳輸電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸4種。光纖通信頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠、抗干擾性強,適合上層通信網(wǎng)的要求,但因其安裝結(jié)構(gòu)受限制且成本高,一般只應用于變電站層面。無線通信適用于用電客戶分散且范圍廣的場合,其優(yōu)點是傳輸頻帶較寬,通信容量較大,通信距離遠,主要缺點是需申請頻點使用權(quán),且如果頻點選擇不合理,相鄰信道會相互干擾。目前,gprs無線通信網(wǎng)絡(luò)為無線抄表系統(tǒng)的實施提供了高效、便捷、可靠的數(shù)據(jù)通道。租用電話線通信數(shù)據(jù)傳輸率較高且可靠性好,投資少,不足之處是線路通信時間較長(通常需幾s甚至幾十s)。電力載波通訊最大的問題就是信號衰減和抗干擾能力,雖然很多廠商研制了抗干擾電路、中繼功能、擴頻技術(shù)的綜合應用,但其實用性還有待于在實際應用中進一步檢驗。
3.4 應用
自動抄表系統(tǒng)應用方面,受應用企業(yè)人員、管理等方面因素限制.全面功能的開發(fā)使用還有不足。必須要有相應的組織機構(gòu)及技術(shù)人員去管理和維護,需要多學習同行業(yè)先進單位的好經(jīng)驗,取長補短,不斷完善。
篇7
論文首先介紹了電力電子技術(shù)及器件的發(fā)展和應用,具體闡明了國內(nèi)外開關(guān)電源的發(fā)展和現(xiàn)狀,研究了開關(guān)電源的基本原理,拓撲結(jié)構(gòu)以及開關(guān)電源在電力直流操作電源系統(tǒng)中的應用,介紹了連續(xù)可調(diào)開關(guān)電源的設(shè)計思路、硬件選型以及TL494在輸出電壓調(diào)節(jié)、過流保護等方面的工作原理和具體電路,設(shè)計出一種實用于電力系統(tǒng)的開關(guān)電源,以替代傳統(tǒng)的相控電源。該系統(tǒng)以MOSFET作為功率開關(guān)器件,構(gòu)成半橋式Buck開關(guān)變換器,采用脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù),PWM控制信號由集成控制TL494產(chǎn)生,從輸出實時采樣電壓反饋信號,以控制輸出電壓的變化,控制電路和主電路之間通過變壓器進行隔離,并設(shè)計了軟啟動和過流保護電路。該電源在輸出大電流條件下,能做到輸出直流電壓大范圍連續(xù)可調(diào),同時保持良好的PWM穩(wěn)壓調(diào)節(jié)運行。 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)
以開關(guān)方式工作的直流穩(wěn)壓電源以其體積小、重量輕、效率高、穩(wěn)壓效果好的特點,正逐步取代傳統(tǒng)電源的位置,成為電源行業(yè)的主流形式。可調(diào)直流電源領(lǐng)域也同樣深受開關(guān)電源技術(shù)影響,并已廣泛地應用于系統(tǒng)之中。
開關(guān)電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。
SCR在開關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用, GTR驅(qū)動困難,開關(guān)頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。在本論文中選用的開關(guān)器件為功率MOSFET管。
開關(guān)電源的三個條件:
1. 開關(guān):電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài);
2. 高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻;
3. 直流:開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流。
根據(jù)上面所述,本文的大體結(jié)構(gòu)如下:
第一章,為整個論文的概述,大致介紹電力電子技術(shù)及器件的發(fā)展,簡單說明直流電源的基本情況,介紹國內(nèi)外開關(guān)電源的發(fā)展現(xiàn)狀和研究方向,闡述本論文工作的重點;
第二章,主要從理論上討論開關(guān)電源的工作原理及電路拓撲結(jié)構(gòu);
第三章,主要將介紹系統(tǒng)主電路的設(shè)計;
第四章,介紹系統(tǒng)控制電路各個部分的設(shè)計;
篇8
(一)供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀
通信電源是通信系統(tǒng)必不可少的重要組成部分,其設(shè)計目標是安全、可靠、高效、穩(wěn)定、不間斷地向通信設(shè)備提供能源。通信電源必須具備智能監(jiān)控、無人值守和電池自動管理等功能,從而滿足網(wǎng)絡(luò)時代的需求。通信電源系統(tǒng)由交流配電、整流柜、直流配電和監(jiān)控模塊組成。
(二)通信電源設(shè)備的更新?lián)Q代
近年來,隨著技術(shù)的進步,特別是功率器的更新?lián)Q代,新型電磁材料的不斷使用,功率變換技術(shù)的不斷改進,控制方法的不斷進步,以及相關(guān)學科的技術(shù)不斷融合,通信電源在系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性,電磁兼容性,消除網(wǎng)側(cè)電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統(tǒng)的動態(tài)性能等等方面都取得長足的進步。
(三)現(xiàn)行通信電源的電路模型和控制技術(shù)
目前通信電源的變換電路拓撲結(jié)構(gòu)主要采用雙單端電路,半橋電路和全橋電路,各有優(yōu)缺點。一般認為,在中、小功率場合,采用雙單端電路或半橋電路是適宜的;在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發(fā)展趨勢
(一)開關(guān)器件的發(fā)展趨勢
電源技術(shù)的精髓是電能變換,即利用電能變化技術(shù)將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中,開關(guān)電源在電源技術(shù)中占有重要地位,從10kHz發(fā)展到高穩(wěn)定度、大容量、小體積、開關(guān)頻率達到兆赫茲級,開關(guān)電源的發(fā)展為高頻變化提供了硬件基礎(chǔ),促進了現(xiàn)代電源技術(shù)的繁榮和發(fā)展。
(二)通信直流電源產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展市場需求發(fā)展
在需求與技術(shù)的共同推動下,通信直流電源產(chǎn)品體現(xiàn)了如下的發(fā)展態(tài)勢:
體系架構(gòu)相當長的一段時間內(nèi)維持穩(wěn)定。通信直流電源在相當長的時間內(nèi)還是維持現(xiàn)有的交流配電、整流器模塊(并聯(lián))、直流配電、監(jiān)控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構(gòu);功率變換模式也將維持現(xiàn)有的高頻開關(guān)模式,暫時不會出現(xiàn)類似從線性電源到開關(guān)電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高,推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高,但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩(wěn)定,一定程度制約了整機系統(tǒng)的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術(shù)、通信電源技術(shù)的成熟,以及各通信直流電源設(shè)備廠家在可靠性研究上大力投入,通信直流電源產(chǎn)品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創(chuàng)造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展進化規(guī)律,一般而言,技術(shù)的生命周期包含四個階段:嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期,種種跡象表明,通信直流電源的核心技術(shù),開關(guān)電源技術(shù)基本上開始步入成熟期:效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高,未來幾年甚至十幾年內(nèi),通信直流電源產(chǎn)品將進入一個緩慢發(fā)展的階段,直至有一天,一種新的電源變換技術(shù)出現(xiàn),通信直流電源產(chǎn)品就會再出現(xiàn)一個階躍性的發(fā)展,就像開關(guān)穩(wěn)壓技術(shù)替代線性穩(wěn)壓技術(shù),給電源帶來了革命性的變化。
(三)通信用蓄電池技術(shù)研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統(tǒng)后備的能源供應手段,其研制、生產(chǎn)和應用技術(shù)一直備受世界各國通信行業(yè)的重視。隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的不斷進步,國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池,有的已經(jīng)進入商用化階段。這些新的蓄電池,由于其材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)上的先進性,在性能上具有傳統(tǒng)的VRLA電池無可比擬的優(yōu)越性。
[論文關(guān)鍵詞]:通信電源通信網(wǎng)現(xiàn)狀發(fā)展趨勢
[論文摘要]:通信電源是向通信設(shè)備提供交直流電的電能源,是整個通信電信網(wǎng)的能量保證。通信電源系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)和相應的保護系統(tǒng)構(gòu)成。通信電源系統(tǒng)的設(shè)備多,分布廣,不僅單個電源設(shè)備的可靠性會影響系統(tǒng)的可靠性,電源系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)也會對自身的可靠性造成很大的影響。
一、通信電源的發(fā)展現(xiàn)狀
(一)供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀
通信電源是通信系統(tǒng)必不可少的重要組成部分,其設(shè)計目標是安全、可靠、高效、穩(wěn)定、不間斷地向通信設(shè)備提供能源。通信電源必須具備智能監(jiān)控、無人值守和電池自動管理等功能,從而滿足網(wǎng)絡(luò)時代的需求。通信電源系統(tǒng)由交流配電、整流柜、直流配電和監(jiān)控模塊組成。
(二)通信電源設(shè)備的更新?lián)Q代
近年來,隨著技術(shù)的進步,特別是功率器的更新?lián)Q代,新型電磁材料的不斷使用,功率變換技術(shù)的不斷改進,控制方法的不斷進步,以及相關(guān)學科的技術(shù)不斷融合,通信電源在系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性,電磁兼容性,消除網(wǎng)側(cè)電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統(tǒng)的動態(tài)性能等等方面都取得長足的進步。
(三)現(xiàn)行通信電源的電路模型和控制技術(shù)
目前通信電源的變換電路拓撲結(jié)構(gòu)主要采用雙單端電路,半橋電路和全橋電路,各有優(yōu)缺點。一般認為,在中、小功率場合,采用雙單端電路或半橋電路是適宜的;在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發(fā)展趨勢
(一)開關(guān)器件的發(fā)展趨勢
電源技術(shù)的精髓是電能變換,即利用電能變化技術(shù)將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中,開關(guān)電源在電源技術(shù)中占有重要地位,從10kHz發(fā)展到高穩(wěn)定度、大容量、小體積、開關(guān)頻率達到兆赫茲級,開關(guān)電源的發(fā)展為高頻變化提供了硬件基礎(chǔ),促進了現(xiàn)代電源技術(shù)的繁榮和發(fā)展。
(二)通信直流電源產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展市場需求發(fā)展
在需求與技術(shù)的共同推動下,通信直流電源產(chǎn)品體現(xiàn)了如下的發(fā)展態(tài)勢:
體系架構(gòu)相當長的一段時間內(nèi)維持穩(wěn)定。通信直流電源在相當長的時間內(nèi)還是維持現(xiàn)有的交流配電、整流器模塊(并聯(lián))、直流配電、監(jiān)控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構(gòu);功率變換模式也將維持現(xiàn)有的高頻開關(guān)模式,暫時不會出現(xiàn)類似從線性電源到開關(guān)電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高,推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高,但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩(wěn)定,一定程度制約了整機系統(tǒng)的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術(shù)、通信電源技術(shù)的成熟,以及各通信直流電源設(shè)備廠家在可靠性研究上大力投入,通信直流電源產(chǎn)品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創(chuàng)造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展進化規(guī)律,一般而言,技術(shù)的生命周期包含四個階段:嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期,種種跡象表明,通信直流電源的核心技術(shù),開關(guān)電源技術(shù)基本上開始步入成熟期:效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高,未來幾年甚至十幾年內(nèi),通信直流電源產(chǎn)品將進入一個緩慢發(fā)展的階段,直至有一天,一種新的電源變換技術(shù)出現(xiàn),通信直流電源產(chǎn)品就會再出現(xiàn)一個階躍性的發(fā)展,就像開關(guān)穩(wěn)壓技術(shù)替代線性穩(wěn)壓技術(shù),給電源帶來了革命性的變化。
(三)通信用蓄電池技術(shù)研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統(tǒng)后備的能源供應手段,其研制、生產(chǎn)和應用技術(shù)一直備受世界各國通信行業(yè)的重視。隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的不斷進步,國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池,有的已經(jīng)進入商用化階段。這些新的蓄電池,由于其材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)上的先進性,在性能上具有傳統(tǒng)的VRLA電池無可比擬的優(yōu)越性。
1.釩電池(VanadiumRedoxBattery)。釩電池(VRB)是一種電解值可以流動的電池,目前正在逐步進入商用化階段。
2.燃料電池。燃料電池是一種化學電池,也是一種新型的發(fā)電裝置,它所需的化學原料由外部供給,如氫氧燃料電池,只要外部供給氫和氧,經(jīng)過內(nèi)部電極、催化劑和堿性電解液的作用,就能產(chǎn)生0.9V電壓的直流電能,同時產(chǎn)生大量的熱能.
3.電源監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展,通信系統(tǒng)從以前的單機或小局域系統(tǒng)逐漸發(fā)展至大局域網(wǎng)系統(tǒng)或廣域網(wǎng)系統(tǒng),大量人力、物力被投入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和維護工作上。不過通信設(shè)施所處環(huán)境越來越復雜,人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度,這對電源設(shè)備的監(jiān)控管理提出了新的需求,保護通信互聯(lián)網(wǎng)終端的電源設(shè)備必須具備數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)通信能力。此時,數(shù)字化技術(shù)就表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術(shù)無法實現(xiàn)的優(yōu)勢,數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展逐步表現(xiàn)出傳統(tǒng)模擬技術(shù)無法實現(xiàn)的優(yōu)勢.
4.通信電源的環(huán)保要求。環(huán)保問題,一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求,降低電源的輸入諧波,不但可以改善電源對電網(wǎng)的負載特性,減少給電網(wǎng)帶來嚴重污染的情況,還可減少對其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波干擾。另一個重要方面,是材料的可循環(huán)利用和環(huán)境的無污染,這方面需要產(chǎn)品滿足WEEE/ROHS指令。
在通信電源開發(fā)、生產(chǎn)早期,人們主要集中研究電源的輸出特性,較少考慮到電源的輸入特性。例如:傳統(tǒng)的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路,其輸入電流呈脈沖狀,導通角約為π/3,波峰因數(shù)大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網(wǎng)帶來了嚴重的污染,使電網(wǎng)波形失真,實際負荷能力降低,對于三相四線制的電網(wǎng)來說,還很有可能因中性線電流過大而出現(xiàn)不安全隱患。
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篇9
關(guān)鍵詞:電梯的供電量,電容量,計算電流,尖峰電流,電源開關(guān)
隨著經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展,城市建設(shè)更是日新月異,各類高層建筑更是拔地而起。電梯的使用在人們的日常生活中顯得越來越重要,它是現(xiàn)代建筑物中用以解決垂直運輸必不可少的設(shè)備,它的啟動、控制和信號裝置均為廠家配套供應、建筑電氣設(shè)計的圖紙上,只需設(shè)計確定供電的電源和在機房內(nèi)設(shè)置的電源開關(guān),消防電梯內(nèi)還應設(shè)電話,并在底層前室設(shè)專供消防隊用的操縱按鈕,現(xiàn)僅就其電氣設(shè)計中經(jīng)常遇到的幾個問題談一下自己的淺見。
1.供電要求
在所有的建筑電梯設(shè)計中,電梯的供電電源均應由專用回路供電。消防電梯應有兩個電源或兩個回線路,并能夠在電梯機房內(nèi)的配電箱自動切換。
每臺電梯應裝設(shè)單獨的電源開關(guān)和保護裝置。開關(guān)應裝在機房內(nèi)便于操作和維修的地點,一般應安裝在機房門旁的墻上。在同一機房中,有多少臺電梯就應設(shè)置多少個電源開關(guān)。如電力照明需分別計費的部門,每臺電梯還應按電力照明分別供給電源和設(shè)置電源開關(guān)。電梯電源線和電源開關(guān)的選擇應根據(jù)電梯制造廠提供的用電量進行必要的計算后換算成電梯的供電容量,按照電氣設(shè)計規(guī)范的原則選擇電源線和電源開關(guān)。
我國各種電梯的電動機供電電壓都是380V三相電源,因有220V的照明用電,故要求電梯的電源線中應有工作零線。
2.電梯的用電量
電梯的用電量應等于電梯的電動機額定功率加上附屬設(shè)備的用電容量(包括控制和信號變壓器、接觸器、繼電器、轎箱內(nèi)風扇、照明等)。
即:Pt=Pe+Pf
式中: Pt―電梯的用電量(kW);
Pe―電梯的交流電動機額定功率(kW);
直流發(fā)電機為直流發(fā)電機交流原動機額定功率;
Pf―電梯的附屬設(shè)備用電量(kW),如附屬設(shè)備為單相負荷,必須將單相負荷換算成等效三相負荷。
目前我國生產(chǎn)的直流電梯都是采用直流發(fā)電機組供電。設(shè)計時應按其直流發(fā)電機組的交流原動機額定功率來供給電源。
電梯附屬設(shè)備的供電電壓系通過變壓器和整流設(shè)備來供電,其供電電壓為380V,一般除照明單相負荷外,其余均為380V三相負荷。在工程設(shè)計中如果選用電梯,最好能向廠家索取其產(chǎn)品樣本,使計算能更符合于實際。論文格式。
3.電動機供電容量的確定
電梯的供電容量,應按它的最大用電負荷確定,其值隨著它的不同工作制而有所不同。電梯的工作制可根據(jù)電梯的使用場所和工作狀態(tài)的不同來確定。
(1) 臺數(shù)少(兩臺及以下),在某段時間人流集中,連續(xù)運行使用頻繁的客梯,可按長期工作制考慮。此時,電梯的供電容量應等于電梯的用電量。
即:Ps=Pt+Pe+Pf
式中: Ps為電梯所供電容量,kW; Pt、Pe、Pf為電動機及附屬設(shè)備功率。
(2) 臺數(shù)較多,使用頻繁的客梯,可按反復短時工作制考慮。負載持續(xù)率(Fc)可取60%;醫(yī)用梯及其它場所用的貨梯等,可按反復短時工作制考慮,負載持續(xù)率可取40%。此時,它的供電容量應將電動機的額定功率進行換算。當采用需要系數(shù)法或二項式法計算時,應統(tǒng)一換算到負載持續(xù)率為25%時的有功功率。當采用系數(shù)法時,應統(tǒng)一換算到負荷持續(xù)率為100%時的有功功率。論文格式。
4.電梯計算電流的確定
電梯的計算電流可按下式計算:長期工作制的電梯:IJS=Ie+It
式中: IJS―電梯的計算電流,(A);
Ie-電梯的交流電動機額定電流,(A);
Fc―電梯的負載持續(xù)率;
It―電梯的附屬設(shè)備計算電流,(A)。
5.電梯尖峰電流
IJE=IJS+Iqd-Ie
式中: IJE―電梯的尖峰電流,(A);
IJS―電梯的計算電流,(A);
Iqd―電梯交流電動機的起動電流,(A);
Ie―電梯交流電機額定電流。
6.常用電梯的電源開關(guān)及導線的選擇
電梯供電電源導線或電纜的允許電流,隨著電梯工作制的不同而有差異。論文格式。當電梯為長期工作制時,導線和電纜的允許電流即為各有關(guān)設(shè)計資料中“載流量表”所列數(shù)值。當電梯為反復短時工作制時,載面小于或等于6mm2的銅線及載面小于10mm2的鋁線,其允許電流亦為“允許載流量表”所列表值;載面大于6mm2的銅線及載面大于10mm2的鋁線,其允許電流應為“允許載流表”所列數(shù)值乘以反復短時工作制的校正系數(shù)。其校正系數(shù)應根據(jù)電線和電纜發(fā)熱時間常數(shù)I,負載持續(xù)持率Fc和全周期時間T確定。常用導線和電纜在各種τ、Fc、T狀態(tài)的斷續(xù)負載下允許載流量表的修正系數(shù)可查閱建筑電氣設(shè)計手冊等資料。
從供電電流(通常指變壓器的低壓側(cè)擊口)到電梯機房的距離一般都較遠(數(shù)10m以上)使電梯的專用供電線路較長,除按允許載流量表選擇導線外,要求著重對電梯的供電線路的電壓損失進行限制,校驗線路的電壓損失,使其更符合有關(guān)規(guī)定值。即要求電梯運行時的電壓損失不大于7%,起動時的電壓損失不應大于10%。
7.結(jié)語
熟練正確掌握常用電梯的計算方法,準確地計算出各種技術(shù)參數(shù),對于常用電梯電源開關(guān)導線的正確選擇提供可靠依據(jù),從而提高建筑常用電梯的電氣設(shè)計可靠性和準確性。
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篇10
關(guān)鍵詞:漏電斷路器,建筑施工,漏電保護器
① 當發(fā)生人體觸電時,十幾毫安的觸電電流就能使漏電保護器直接或間接切斷電源。
② 當設(shè)備漏電保護器接零或接地不能切斷電源時,十幾毫安的漏電電流也能使漏電保護器切斷電源。論文參考。
對于防漏電保護器,其動作電流和動作時間。首先應滿足人體觸電的安全界限。論文參考。其次考慮安全系數(shù)和其他條件,漏電保護器額定動作電流應為10-30mA動作時間不大于0.1s。
漏電保護器安裝前應作動作特性試驗。論文參考。動作時間、動作電流、漏電不動作電流是否符和要求。
①用實驗按鈕試驗3-5次應正確動作。
②帶負荷分合閘3-5次不能出現(xiàn)誤動作。
①漏電保護器的額定電壓。漏電保護器的額定電壓必須與電路工作電壓一致。
②漏電保護器的額定電流必須大于電路中最大工作電流,否則因溫度過高而燒毀。
③ 漏電保護器極限通斷能力必須大于電路斷路時可能產(chǎn)生的最大短路電流。
為使漏電保護器發(fā)揮其應有的作用,必須對運行中的漏電保器加強管理:
① 使用前按步驟進行分項檢查。如出現(xiàn)保護器動作,應先查明原因排除故障后方可投入使用,嚴禁將保護器拆除強行送電。
② 定期做動作特性試驗,不合格者不能投入使用。
③ 如果在保護范圍內(nèi)發(fā)生漏電傷亡事故。應檢查漏電保護器的
動作情況,未查明原因不得拆除漏電保護器。
④ 具體操作應有專業(yè)人員進行。定期檢查漏電保護器和動作特性試驗。不合格的應禁止使用。
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