【摘要】科技飛速發(fā)展，自動(dòng)化系統(tǒng)在電氣工程中的應(yīng)用非常廣，很多企業(yè)已經(jīng)逐步加大了自動(dòng)化系統(tǒng)在系統(tǒng)中的應(yīng)用，本文主要研究電氣自動(dòng)化在電氣工程的應(yīng)用，供讀者參考。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化；電氣工程；交流調(diào)速控制；變換器；單片機(jī)

目前，為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，都開(kāi)設(shè)了自動(dòng)化這個(gè)專(zhuān)業(yè)，這個(gè)專(zhuān)業(yè)在教學(xué)中經(jīng)過(guò)了幾次調(diào)整，專(zhuān)業(yè)涉及的內(nèi)容逐步拓寬，專(zhuān)業(yè)的適應(yīng)性也很強(qiáng)，目前自動(dòng)化得到了廣泛的應(yīng)用，自動(dòng)化在工廠、農(nóng)場(chǎng)、都得到了應(yīng)用，電氣自動(dòng)化使我們的生活更加的便捷。

1.自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

自動(dòng)化系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的重要組成部分。信息集成化主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一方面，信息的集成化已經(jīng)向管理層方向延伸，企業(yè)在運(yùn)行的時(shí)候涉及的各項(xiàng)工作都運(yùn)用信息集成化，能夠有效的獲得更多的內(nèi)容，另一方面，信息系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)在機(jī)器以及微電子這方面的處理變得越來(lái)越重要。

對(duì)于自動(dòng)化的分布控制系統(tǒng)，在集中控制中變得非常重要，DCS系統(tǒng)的缺點(diǎn)逐步顯現(xiàn)出來(lái)，是一種模擬數(shù)字的混合系統(tǒng)，缺點(diǎn)很多，出現(xiàn)問(wèn)題維修也很困難，價(jià)格也很高，需要系統(tǒng)不斷的創(chuàng)新。自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言規(guī)范是 HMI語(yǔ)言，是人機(jī)進(jìn)行交換的一種方式，也是計(jì)算機(jī)的重要組成部分，能夠靈活的控制系統(tǒng)的集成，很多用戶(hù)都能夠接受這些內(nèi)容，這種語(yǔ)言的形式更強(qiáng)，能夠連接若干電子設(shè)備。在集中監(jiān)控系統(tǒng)這方面，要把應(yīng)用的功能存儲(chǔ)在一個(gè)處理器中，監(jiān)控的對(duì)象數(shù)量變得很多，電纜的數(shù)量大，投資的費(fèi)用高，隔離刀閘中的閉鎖與聯(lián)鎖使用的都是硬接線，反復(fù)接線很繁雜，這樣就增大了維護(hù)工作的難度。使整個(gè)系統(tǒng)很難積極進(jìn)行。

2.自動(dòng)化系統(tǒng)在電氣工程運(yùn)行中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在電氣工程的運(yùn)行，可以懂計(jì)算機(jī)以及PLC這方面研究，主要涉及兩個(gè)方面的內(nèi)容。

2.1 PLC系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

從PLC角度出發(fā)研究電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，要明確這種系統(tǒng)是把PLC系統(tǒng)作為繼電接觸的控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)二者進(jìn)行結(jié)合的系統(tǒng)產(chǎn)物，在實(shí)際的工作中對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行以及很多方面進(jìn)行編程，傳達(dá)系統(tǒng)的命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的靈活控制，這種系統(tǒng)能夠分析及整合以及轉(zhuǎn)換和傳遞等工作，使電氣工程實(shí)現(xiàn)了對(duì)于某些柔性操作的智能控制。極大地推動(dòng)了電氣工程的相關(guān)工業(yè)的協(xié)調(diào)有序地生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于電氣工程各個(gè)環(huán)路工作的有效調(diào)節(jié)。

2.2 在系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)這方面的應(yīng)用

自動(dòng)化運(yùn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是重要的系統(tǒng)，在運(yùn)行中配電、變電以及供電等環(huán)節(jié)都涉及到計(jì)算機(jī)，智能電網(wǎng)在其中應(yīng)用的最廣泛，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的智能化配置，利用計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同級(jí)別的電網(wǎng)進(jìn)行控制，使電網(wǎng)做為一個(gè)重大的系統(tǒng)都聯(lián)系在一起，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收集了所有的信息，這種系統(tǒng)的應(yīng)用，極大地實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對(duì)于電氣工程工作各項(xiàng)信息的記錄以及整合分析。

3.自動(dòng)化系統(tǒng)元件在電網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1 自動(dòng)化的電力電子開(kāi)關(guān)取代晶閘管

目前，市場(chǎng)中的電力電子開(kāi)關(guān)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，取代了以往的晶閘管出現(xiàn)了全控式的電力電子器件，主要有GTO、GTR、P-MOSEFT等，由于GTR在應(yīng)用中會(huì)安全系數(shù)小，使人們開(kāi)始研究不同的設(shè)計(jì)方式，按照特性設(shè)計(jì)出合適的驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路的設(shè)備。GTO是一種可以進(jìn)行關(guān)斷的高壓器件設(shè)備，本身也有一定的缺點(diǎn)，開(kāi)關(guān)的關(guān)斷增益相對(duì)較低。線路中需要有一個(gè)很大的吸收電路，GTO和GTR在控制電路的時(shí)候電路異常龐大，這樣就產(chǎn)生了MOS電力半導(dǎo)體器件。這種部件是電壓驅(qū)動(dòng)部件，電路中不需要有穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流的，它的電路只要能在器件開(kāi)通的時(shí)候提供相應(yīng)的容性充電電流，在器件關(guān)斷的時(shí)候提供放電電流即可，這種電路的鏈接方式很簡(jiǎn)單，安全性也很高，但是出現(xiàn)電壓增大的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

3.2 變換器在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

變換器在電器自動(dòng)化中的應(yīng)用也很廣，逐步實(shí)現(xiàn)了電壓的轉(zhuǎn)變，主要是由于組成的變換器被其他設(shè)備取代，交流變頻動(dòng)的方式在應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了變頻，采用這種方式以后功率因素逐漸提升，變頻器采用PWM進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這樣對(duì)電網(wǎng)的影響變小，電壓的諧波分量所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)作用在了電動(dòng)機(jī)的定轉(zhuǎn)子上，這會(huì)使電機(jī)的繞組產(chǎn)生振動(dòng)從而發(fā)出巨大噪聲。

這個(gè)問(wèn)題能夠按照一定的方式解決，可以提高開(kāi)關(guān)在線路中的頻率，頻率出現(xiàn)很高的范圍，電氣長(zhǎng)期處于高壓電流的情況下，開(kāi)關(guān)損耗會(huì)變大。這種電子元件可以在電子器處于件在零電壓或者零電流狀況下進(jìn)行轉(zhuǎn)換，也就是電子元件工作在“軟開(kāi)關(guān)”的狀態(tài)下，使開(kāi)關(guān)的損耗降低到零位。只有這樣才可以使逆器的尺寸減少，從而降低相應(yīng)的成本指出，還可以在較高的功率上使逆變器進(jìn)行集成。所以， 諧振式直流逆變器的電路非常有發(fā)展前途。

4.自動(dòng)化系統(tǒng)在電氣工程中的應(yīng)用重要性

4.1 交流調(diào)速控制系統(tǒng)應(yīng)用逐漸成熟

在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，要按照直流電動(dòng)機(jī)的控制方式控制電流的磁場(chǎng)分量，將系統(tǒng)中的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成與直流電動(dòng)機(jī)一樣的控制方式，按照這種形式進(jìn)行裝換，轉(zhuǎn)子回路會(huì)受到影響，其中矢量的變化比較復(fù)雜。這樣的模式要 進(jìn)行控制分析以后才能夠得到相應(yīng)的理論分析結(jié)果，在確定轉(zhuǎn)子數(shù)的時(shí)候要對(duì)這方面進(jìn)行理論分析，但是這種方式在應(yīng)用中還是很難達(dá)到效果。在系統(tǒng)中采用矢量的分析方式，研究磁場(chǎng)中的定位，借助系統(tǒng)中的離散裝置調(diào)節(jié)兩點(diǎn)的平衡，使電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)性能達(dá)到最高的要求，產(chǎn)生PWM信號(hào)，采用這種方式省去了其中控制信息，減少了系統(tǒng)的變化量，是一種常用的方式，能夠把高靜動(dòng)態(tài)性能的新型交流進(jìn)行全面的調(diào)速，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全面升級(jí)。

4.2 通用變頻器在電氣自動(dòng)化中的使用

一般來(lái)將，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在這方面應(yīng)用很廣，市場(chǎng)的占有量也在增加，其中應(yīng)用的變頻器都是搞為高動(dòng)態(tài)性能矢量控制型。它主要是采用全數(shù)字化來(lái)進(jìn)行控制的， 并且可以通過(guò)相關(guān)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的自動(dòng)設(shè)定， 來(lái)實(shí)現(xiàn)變結(jié)構(gòu)的控制和自適應(yīng)的控制， 其中無(wú)速度傳感器矢幼控制也進(jìn)行有效的設(shè)置，電力半導(dǎo)體，要加強(qiáng)這方面的研究。其中，電力半導(dǎo)體器件主要有GTR、GTO、IGBT，但是目前主要是以后兩種為主，尤其是以IGB為主要的發(fā)展趨勢(shì)： 變頻器的可維修性、可靠性、可操作性也就是所謂的RAS功能也能夠在應(yīng)用過(guò)程中得到提高，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.3 集成電路、單片機(jī)及工控計(jì)算機(jī)的在電器自動(dòng)化的應(yīng)用

集成電路在電器自動(dòng)化這方面應(yīng)用的也很廣，采用了集成模擬乘法器、集成鎖相環(huán)路在電氣工程中應(yīng)用，關(guān)于電機(jī)的控制要求設(shè)備的型號(hào)要固定，在邏輯電路方面要注意采用的專(zhuān)用的芯片（ASIC）進(jìn)行系統(tǒng)的邏輯計(jì)算，其中含有編程邏輯陣列PLD這些序列，這種系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)互相兼容，保證系統(tǒng)的速度更快，減少其中出現(xiàn)的問(wèn)題，是一種全面的設(shè)備，其中設(shè)備優(yōu)點(diǎn)在于GAL系統(tǒng)減少了造價(jià)，降低了體積和工程，提高了產(chǎn)品的可靠性等方面的問(wèn)題，簡(jiǎn)化其中出現(xiàn)的缺點(diǎn)，增強(qiáng)和系統(tǒng)的保密性，這些部分在系統(tǒng)中起到非常重要的作用。

5.結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化系統(tǒng)在電氣工程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)的全面控制，保證了電網(wǎng)的正常運(yùn)行，提高了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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