淺議電力電氣自動化元件技術(shù)的運(yùn)用

伍始修

摘 要：信息化時代，我國電力電氣的信息化水平也在提升，元件技術(shù)不斷向自動化靠攏。而電力電氣企業(yè)的信息化，使得我國電力市場的新技術(shù)也大量涌現(xiàn)出來。文章對電力電氣自動化元件技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析，研究自動化元件在電力電氣中應(yīng)用的情況，為電力電氣自動化元件技術(shù)的應(yīng)用提供更多依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電力電氣；自動化；元件技術(shù)

自改革開放以來，我國的市場經(jīng)濟(jì)體制不斷地發(fā)展，已經(jīng)逐漸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式相適應(yīng)，經(jīng)濟(jì)力量也在不斷擴(kuò)大。無論是生產(chǎn)經(jīng)營還是日常辦公都需要與國家發(fā)展水平相一致，實(shí)現(xiàn)信息化的生產(chǎn)和管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)電力電氣的自動化。

1 電力電氣化發(fā)展的重要意義

自我國加入世界貿(mào)易組織以來，在國際上扮演的角色也愈加重要，面對充滿競爭力的國際市場，我國企業(yè)面臨著極大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。電力電氣化在企業(yè)中應(yīng)用，可大量減少員工的工作量，因此，生產(chǎn)勞動的時間就會相對減少，從而提升企業(yè)生產(chǎn)的效率；電力電氣化在企業(yè)中應(yīng)用，可改善生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用型，減少設(shè)備中的故障，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的安全性。在高效率、高安全性的生產(chǎn)環(huán)境之下，企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量會大幅度提升。因此，電力電氣化的應(yīng)用可有效改善企業(yè)的勞動水平，將勞動力價值最大化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的發(fā)展。

2 目前我國電力電氣自動化元件技術(shù)運(yùn)用

2.1 變換器電路

在生產(chǎn)設(shè)備元件中，變換器電路是應(yīng)用最為廣泛的一種。電力電子產(chǎn)品正不斷改革，而電子產(chǎn)品器件中的變換器也應(yīng)不斷進(jìn)行改革。過去變換器電路較為簡單，主要是由晶閘管構(gòu)成，在使用時變換器就會將直流電相控為整流電路（具體如圖1所示），使用時會受到高次諧波的影響，但是在利用電力電氣技術(shù)對元件極性更新之后，就能夠有效解決以上問題，由于將新的變換器電力電氣化，所以，在電流與電壓之間的相位差就不再一成不變，而是會隨著按壓的變化而改變，相位差的余弦值在電流變化之下會逐漸提升，余弦值提升，就可以使電網(wǎng)不受高次諧波的影響，不存在干擾現(xiàn)象，所以即使電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動處于較低位置，也不會影響其運(yùn)作。但是若電流或電壓的壓力超過負(fù)荷，就會難以控制。如某工廠使用的軋鋼電動機(jī)，在使用的過程之中功率較大，最大時可達(dá)到4兆瓦，在軋鋼電動機(jī)進(jìn)行作業(yè)時，為減少對電網(wǎng)的影響，通常會不斷對相位差的余弦值進(jìn)行調(diào)整，而無法對電流或電壓進(jìn)行控制，在超大功率的負(fù)荷之下，變換器就會導(dǎo)致電子元件不斷自動關(guān)閉、自動開啟，影響變換器作業(yè)。

2.2 全控型電力開關(guān)

傳統(tǒng)的晶閘管變換器為第一代電子元件，雖然代表著我國電子設(shè)備自動化的新時代開始，但是由于經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，晶閘管已經(jīng)不適用于現(xiàn)代社會。晶閘管控制器為半控型，因此，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸被全控型的控制器取代。GTO變頻控制器是其中應(yīng)用最為廣泛的一種。GTP元件的應(yīng)用也較為頻繁。但是由于GTP元件在使用過程中的參變量不太穩(wěn)定，會影響二次擊穿，所以，在安全放慢沒有保障，而GTP元件的容量又比較少，通電的能力較差，因此，這種全控型元件只能通過加大電壓來實(shí)現(xiàn)，總體來看，GTP元件的應(yīng)用較GTO變頻控制器不太理想。而新的電力元件與過去的變換器相比功能較好，設(shè)置全控型的電力開關(guān)，就可控制逆變器的工作頻率，使其固定，所以就不會出現(xiàn)由于電流以及電壓不穩(wěn)出現(xiàn)的自動關(guān)閉、自動開啟現(xiàn)象，可降低開關(guān)的損壞概率。

2.3 交流調(diào)速控制技術(shù)

現(xiàn)在的電力元件一般都會采用交流調(diào)速控制技術(shù)理念進(jìn)行設(shè)計與假設(shè)。交流調(diào)速控制技術(shù)理念是依托于矢量控制理論，即一種非線性、高階的多變量控制系統(tǒng)。其理念源于直流電動機(jī)控制，將直流電動機(jī)的控制是通過固定磁場來實(shí)現(xiàn)的。例如一臺直流電機(jī)模型，在它其固定部分中，安裝了直流勵磁，其磁極分別為N和S，在其旋轉(zhuǎn)軸的部分安裝了電力樞紐元件（鐵芯）。固定的部分與旋轉(zhuǎn)部分存在縫隙。在電路部分安裝上安裝兩個導(dǎo)體，分別為A、X，將兩個道題安裝成電力樞紐線圈，將線圈的兩端連接至如圖所示的兩個弧狀銅片（換向片）之上。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片和中心的轉(zhuǎn)軸之間是互相絕緣的。當(dāng)電力樞紐開始旋轉(zhuǎn)，電力樞紐的線圈就可以可以通過換向片、電刷接通外電路（具體如圖2）。

利用直流電機(jī)控制其的原理，并加入矢量控制原理，實(shí)現(xiàn)交流調(diào)速控制。而在交流調(diào)速控制的過程之中，由于較為復(fù)雜，且電流走向?yàn)榫C合狀態(tài)，所以，旋轉(zhuǎn)部分的磁鏈有可能會影響到旋轉(zhuǎn)元件周圍的同路參數(shù)。所以，交流調(diào)速控制理論在應(yīng)時，就可能會出現(xiàn)應(yīng)用結(jié)果與假設(shè)分析不符合的狀況。甚至?xí)嗖钌踹h(yuǎn)。因此，在使用交流調(diào)速控制理論的使用中，需要先對旋轉(zhuǎn)中心周的磁鏈方向進(jìn)行檢測。

2.4 通用變頻器的應(yīng)用

通用變頻器是市場上常用的變頻器形式，應(yīng)用的范圍較廣，在一般情況之下，生產(chǎn)之中都會使用通用變頻器，在4000KVA以下。IGBT通用變頻器基本已經(jīng)普及，在日常生產(chǎn)之中占據(jù)著重要的地位和作用。IGBT通用變頻器的質(zhì)量較好，在使用中不容易損壞。IGBT通用變頻器最大的優(yōu)勢為RAS功能，RAS功能的采集技術(shù)以及保密性都較佳，所以可以帶動IGBT通用變頻器實(shí)現(xiàn)高采集性和保密性。IGBT通用變頻器的出現(xiàn)使得電力電子的技術(shù)性得到提升，也大幅度提高了電力電氣自動化的水平標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)束語

電力電氣在企業(yè)中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)我國信息化建設(shè)的進(jìn)一步完善，提升我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)的水平。電力電氣設(shè)備的自動化，是對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的肯定，同時，也能夠不斷推動我國經(jīng)濟(jì)、社會的發(fā)展，從而提升我國在國際上的競爭力。

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