電氣及自動(dòng)化在機(jī)電工程中的應(yīng)用分析

魏慶軍

【摘? 要】加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)電工程中的有效應(yīng)用，可以促進(jìn)機(jī)電企業(yè)的快速發(fā)展，也可以監(jiān)控機(jī)電工程的系統(tǒng)運(yùn)行狀況，有效地保障了機(jī)電工程系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。基于此，論文對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行了概述，并針對(duì)電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，最后根據(jù)工程案例闡述了電氣及自動(dòng)化在機(jī)電工程中的應(yīng)用。

【Abstract】Strengthening the effective application of electrical automation technology in mechanical and electrical engineering can promote the rapid development of mechanical and electrical enterprises， but also can monitor the operation status of mechanical and electrical engineering system， effectively guarantee the stability of mechanical and electrical engineering system operation. Based on this， the paper summarizes the electrical automation， and analyzes the characteristics of electrical automation， and finally describes the application of electrical and automation in mechanical and electrical engineering according to the project case.

【關(guān)鍵詞】電氣;自動(dòng)化;機(jī)電工程;節(jié)能;在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

【Keywords】electrical; automation; mechanical and electrical engineering; energy saving; on-line monitoring

【中圖分類(lèi)號(hào)】TH-39;TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）03-0169-02

1 電氣自動(dòng)化簡(jiǎn)述

電氣自動(dòng)化是一個(gè)新興的學(xué)科，屬于電氣信息技術(shù)范疇，以控制理論和電網(wǎng)理論為基礎(chǔ)，電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為主要技術(shù)手段，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)管理等研究領(lǐng)域。在電力技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，電氣自動(dòng)化的發(fā)展也獲得了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用使得企業(yè)的生產(chǎn)效率得到了較大的提升，對(duì)生產(chǎn)力來(lái)說(shuō)是一次極大的解放，并且在安全生產(chǎn)上的表現(xiàn)突出。電氣自動(dòng)化設(shè)備省去了配件的煩瑣，只依靠自動(dòng)控制便能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效運(yùn)行和實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2 電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)

2.1 優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的電氣工程大部分依靠人工干預(yù)模式，因此，其整體的自動(dòng)化水平比較低。而電氣自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)電工程中的廣泛應(yīng)用則能很好地改善傳統(tǒng)電氣技術(shù)的缺陷，與機(jī)電工程的特點(diǎn)相結(jié)合，能夠更好地展現(xiàn)出電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。首先，要建立起科學(xué)完善的電氣自動(dòng)化管理體系，只有通過(guò)科學(xué)高效的管理，電氣自動(dòng)化的效率和效果才能更好地發(fā)揮。而電氣工程本身就是一個(gè)十分復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)，在運(yùn)行過(guò)程中也容易有多種問(wèn)題頻繁出現(xiàn)，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中，能夠起到優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)的作用，這樣針對(duì)可能發(fā)生的問(wèn)題能夠提前做好預(yù)防。除此之外，機(jī)電工程的創(chuàng)新和發(fā)展也在很大程度上取決于電氣自動(dòng)化技術(shù)的深入應(yīng)用，這對(duì)推動(dòng)整個(gè)機(jī)電工程事業(yè)發(fā)展意義重大。

2.2 操作靈活

傳統(tǒng)的電氣技術(shù)其系統(tǒng)性是很差的，操作內(nèi)容繁雜，操作步驟煩瑣，導(dǎo)致操作的難度很大，這對(duì)電氣工程建設(shè)的開(kāi)展產(chǎn)生十分不利的影響。而機(jī)電工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用則靈活很多，操作上簡(jiǎn)單易行，操作流程更趨向于規(guī)范化，技術(shù)人員掌握起來(lái)相對(duì)容易。由于電氣自動(dòng)化的操作簡(jiǎn)單性，機(jī)電工程建設(shè)中會(huì)節(jié)省大量的時(shí)間和精力，工程的時(shí)間成本大大減少了，在很大程度上增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控的適應(yīng)力強(qiáng)

電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用能提供一個(gè)良好的環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，檢測(cè)和監(jiān)控工作的進(jìn)行會(huì)更為順利，并能夠?qū)ο到y(tǒng)實(shí)施全面保護(hù)，減少系統(tǒng)和設(shè)備的故障率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。另外，電氣自動(dòng)化還具有十分強(qiáng)大的遠(yuǎn)程監(jiān)控能力，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)人員的自主設(shè)計(jì)，增加操作上的便捷。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在電氣自動(dòng)化中發(fā)揮著重要的作用，強(qiáng)大的遠(yuǎn)程監(jiān)控能夠?qū)C(jī)電工程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)發(fā)覺(jué)，并及時(shí)制定出合理的解決方案。除此之外，機(jī)電工程的所有設(shè)備都需通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控，使得設(shè)備的檢測(cè)效率得以保證，為機(jī)電工程的順利開(kāi)展提供重要條件。

3 電氣及自動(dòng)化在機(jī)電工程中的應(yīng)用案例

3.1 工程概況

某綜合辦公樓的機(jī)電安裝工程中，建筑面積共計(jì)80000m2，是由地下2層和地上10層組成。綜合辦公樓是鋼筋砼框架，施工范圍主要有空調(diào)、通風(fēng)、給排水等工程項(xiàng)目，有8個(gè)施工班組。其中，地上的部分風(fēng)管加工制作、水管道安裝以及地下的風(fēng)管安裝、水管道安裝與主機(jī)房安裝等，構(gòu)成了空調(diào)與通風(fēng)工程;給水與排水工程則由地上的給水管道安裝，以及地下的給水管與排水管安裝、給水泵房安裝等項(xiàng)目組成。

3.2 電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

機(jī)電工程的空調(diào)、通風(fēng)、給排水等部分項(xiàng)目已在2020年5月份完工。該工程運(yùn)用到的機(jī)械設(shè)備眾多，包括數(shù)量較多的發(fā)電機(jī)和變電器，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械設(shè)備參數(shù)的監(jiān)測(cè)和分析，有效地提升了智能化管理和高效管理的進(jìn)行。因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)在本工程中廣泛應(yīng)用，也帶來(lái)了顯著的效果。

3.3 節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

3.3.1 合理挑選變壓裝置

第一，合理選擇變壓器，變壓器要具備節(jié)能性，才能最大限度地提高能源利用效率，變壓器是電氣自動(dòng)化中十分重要的裝置，但是變壓器的能耗也是相當(dāng)高的，變壓器被安裝到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中后，就要保持連續(xù)的運(yùn)行狀態(tài)，只有需要養(yǎng)護(hù)和維修時(shí)才能停止運(yùn)行。由此可見(jiàn)，變壓器的運(yùn)行時(shí)間是很長(zhǎng)的，如果其類(lèi)型不屬于節(jié)能型，那么勢(shì)必增加極大的能源消耗量，選擇節(jié)能型的變壓器是當(dāng)前的大勢(shì)所趨，如非晶合金變壓器。第二，對(duì)變壓器的容量進(jìn)行合理選擇，要以電氣自動(dòng)化的需求為基礎(chǔ)，一般來(lái)講，變壓器本身的額定容量可以達(dá)到電氣自動(dòng)化的運(yùn)行要求，但是，變壓器實(shí)際容量過(guò)大，則會(huì)超出電氣自動(dòng)化運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，那么又會(huì)造成變壓器容量的浪費(fèi)，這也就是實(shí)際中我們往往會(huì)選擇容量為80%的變壓器的理由。

3.3.2 確定低壓電纜截面

第一，選擇合適的低壓電纜截面，一般低壓電纜截面的設(shè)計(jì)是要與供電系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的，但是按照這種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出低壓電纜截面缺少大容量和長(zhǎng)線(xiàn)路的考量，最后低壓電纜截面的確定只能依靠傳輸電力的實(shí)際密度，這樣設(shè)計(jì)的后果便會(huì)導(dǎo)致低壓電纜截面出現(xiàn)過(guò)大的問(wèn)題。為解決這個(gè)問(wèn)題，有些設(shè)計(jì)人員從電氣自動(dòng)化溫度升降與電壓損耗情況入手分析和設(shè)計(jì)，然而按照這種設(shè)計(jì)思路最終確定的低壓電纜截面的實(shí)際密度被忽略掉了。

第二，將供電的方式確定下來(lái)，一般電氣自動(dòng)化照明系統(tǒng)應(yīng)用220V電壓，采用單相和兩相的方式，也有用三相四線(xiàn)的供電方式，方式不同其對(duì)電力線(xiàn)路的損耗程度也是不同的，而三相四線(xiàn)的供電方式是其中損耗線(xiàn)路最輕的方式，所以，我們提倡在電氣自動(dòng)化的供電設(shè)計(jì)中采用三相四線(xiàn)方式，能夠最大限度地保持負(fù)荷的平衡性，并起到顯著的節(jié)能降耗的效果。

3.4 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)

在線(xiàn)監(jiān)測(cè)是一種實(shí)時(shí)監(jiān)督和檢測(cè)技術(shù)，是針對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀況展開(kāi)的檢測(cè)，目的是保持電氣自動(dòng)化的正常運(yùn)行狀態(tài)。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的技術(shù)類(lèi)型有很多種，包括局部監(jiān)測(cè)類(lèi)型和損耗監(jiān)測(cè)類(lèi)型。局部監(jiān)測(cè)是對(duì)變頻器中出現(xiàn)的局部放電的監(jiān)測(cè)，通過(guò)脈沖電流檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、超高頻監(jiān)測(cè)等技術(shù)進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)。另外，這些監(jiān)測(cè)技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)和節(jié)能狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。損耗監(jiān)測(cè)主要針對(duì)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括電容設(shè)施介質(zhì)損耗和電容量。在實(shí)際中，電流傳感裝置的應(yīng)用存在很多的缺陷，要解決這個(gè)問(wèn)題，就要應(yīng)用自動(dòng)反饋零磁通補(bǔ)償技術(shù)的電流傳感裝置，這種裝置的鐵芯屬于導(dǎo)磁效果機(jī)槍的坡莫合金，同時(shí)還擁有強(qiáng)大的深度反饋技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)追蹤，這種技術(shù)的應(yīng)用不僅僅保證了電氣自動(dòng)化的運(yùn)行效率，還能大大提高在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度，并且監(jiān)測(cè)的結(jié)果客觀透明，不會(huì)受任何人為因素的干預(yù)。

3.5 不斷完善電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能

機(jī)電工程自動(dòng)化水平的提升是離不開(kāi)先進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的支持的，電氣自動(dòng)化也要與機(jī)電工程的實(shí)際情況相結(jié)合，不斷做出優(yōu)化和完善。在該工程當(dāng)中，機(jī)電安裝工程與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)緊密結(jié)合，進(jìn)行測(cè)試與運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)編程設(shè)計(jì)和信息共享，并在其中充分融合了計(jì)算機(jī)智能技術(shù)，為該工程的建設(shè)提供了十分有利的條件。

3.6 遠(yuǎn)程監(jiān)控

在電氣自動(dòng)化中，遠(yuǎn)程監(jiān)控是一個(gè)不可缺少的組成部分，也是未來(lái)發(fā)展的趨向，遠(yuǎn)程監(jiān)控還能夠起到節(jié)省成本的重要作用。例如，有了遠(yuǎn)程監(jiān)控，便省去了電纜的大量敷設(shè)，材料成本大為降低，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)得到同步的提升。另外，在該工程當(dāng)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控還使得系統(tǒng)操作的便利性大為增強(qiáng)，企業(yè)可實(shí)時(shí)對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行監(jiān)控，大大提升了系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有著十分深遠(yuǎn)的意義，其能夠大大提升機(jī)電工程的自動(dòng)化和智能化水平，保證機(jī)電工程的建設(shè)質(zhì)量。所以，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用前景值得期待，相關(guān)科研工作人員要強(qiáng)化對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究，以期為機(jī)電工程的發(fā)展提供更為堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。

【參考文獻(xiàn)】

【1】劉曉東.電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用分析[J].智能城市，2016，2（02）：202-204.

【2】任博.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用思路分析[J].科技視界，2015（09）：108-109.