電氣控制中電子技術(shù)的應(yīng)用
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[摘要]隨著我國電子信息技術(shù)得到不斷的發(fā)展，我國其他行業(yè)通過積極使用電子信息的相關(guān)技術(shù)，在很多不同的領(lǐng)域都可以看到電子技術(shù)的使用，使產(chǎn)業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化與自動(dòng)化水平，促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展。而這一切的實(shí)現(xiàn)都要?dú)w功于電氣控制的有效應(yīng)用。為拓寬電子技術(shù)的使用，使電子技術(shù)能夠更加成熟，本文將對(duì)電子信息技術(shù)在電氣控制方面的有效應(yīng)用進(jìn)行分析與討論，希望能夠?yàn)樽x者提供借鑒作用。
[關(guān)鍵詞]導(dǎo)致技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；電子控制；應(yīng)用
當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)得到了巨大發(fā)展，促使我們進(jìn)入了信息的新時(shí)代。電力系統(tǒng)作為信息時(shí)展的關(guān)鍵所在，在社會(huì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。電子系統(tǒng)的有效發(fā)展的關(guān)鍵是電力技術(shù)是否能夠得到有效利用，電子技術(shù)主要有制造與變流技術(shù)之分。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，其中的電子設(shè)備得到了極大的發(fā)展。電子技術(shù)的發(fā)展與壯大提高了電氣控制的有效性，并將電氣系統(tǒng)推向了一個(gè)新的高度。分析電子技術(shù)在電氣控制中的實(shí)際應(yīng)用，容易知道，最具代表性的應(yīng)用是軟開關(guān)控制裝置、電路保護(hù)裝置及靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置。電氣控制在電子技術(shù)的作用下，有效地調(diào)節(jié)和控制電路，還可以及時(shí)有效地監(jiān)視組件的運(yùn)行，從而提高電源系統(tǒng)的可靠性。
1軟開關(guān)控制裝置
隨著電子技術(shù)和電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，該系統(tǒng)對(duì)電磁兼容性和工作效率的要求越來越高。這要求將功率器件開發(fā)為小型化和輕量化。傳統(tǒng)電源系統(tǒng)主要使用開關(guān)來優(yōu)化變壓器和其他組件。在空間占用的情況下，高頻開關(guān)轉(zhuǎn)換容易造成較大的損耗。從總體上看，這不利于提高電路效率，這也是該方法的主要缺點(diǎn)。另外，實(shí)踐證明，以前的方法會(huì)引起一些電磁干擾問題，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行不利。在這方面，軟開關(guān)控制裝置可以更好地解決該問題，特別是在降低損耗和降低噪聲方面，這具有明顯的優(yōu)勢。在當(dāng)前市場上，許多電力系統(tǒng)都采用了軟開關(guān)控制裝置，并取得了良好的反射效果。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)開關(guān)頻率大于一兆赫茲時(shí)，系統(tǒng)性能達(dá)到最佳狀態(tài)。為了提高電力系統(tǒng)的性能，最有效的方法是將這些簡單的電路串聯(lián)和并聯(lián)連接以形成大型組合電路。在當(dāng)前形勢下，軟交換技術(shù)已逐漸展現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)：第一，軟交換技術(shù)已在信息技術(shù)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。其次，諧振電路具有更高的效率要求，并且當(dāng)開關(guān)頻率超過一兆赫時(shí)，其性能表現(xiàn)優(yōu)異。最后，它可以使用并聯(lián)，串聯(lián)和級(jí)聯(lián)完成電路集成，顯示出其在許多范圍內(nèi)的良好性能，并具有良好的發(fā)展前景。
2電路保護(hù)裝置
對(duì)于目前的電路安全發(fā)展情況來說，電子控制系統(tǒng)由于不斷得到創(chuàng)新發(fā)展，電子器件早已更新數(shù)代。對(duì)于過去的老舊電子器件來說，現(xiàn)在的電子控制系統(tǒng)的電子器件的功率獲得了極大的提高，比傳統(tǒng)的工作方式要可靠得多，大大增加了電路系統(tǒng)工作的安全系數(shù)，降低了短路的概率。通過使用電子技術(shù)，可以有效控制電路運(yùn)行，并調(diào)節(jié)電路的輸出電流情況，從而保護(hù)電路，使電路可以正常工作。電路保護(hù)裝置將電路的故障幾率減小到最小，在保證電路可以進(jìn)行穩(wěn)定工作的情況下，能夠確保整體不會(huì)受到破壞。
3靜止無功補(bǔ)償裝置
靜止無功補(bǔ)償裝置，即SVC無功補(bǔ)償裝置。通過電容和其他電子電抗性原件組成，利用并聯(lián)的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行供應(yīng)和吸收吸收無用功率，其裝置主要原件都沒有涉及器械部分，它的工作方式都通過瞬間的改變狀態(tài)來控制電力系統(tǒng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)改變量?，F(xiàn)如今，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活已經(jīng)無法與所有與電力有關(guān)的電氣設(shè)備分離開來，這使人們的用電量迅速增加，從而增加了人們對(duì)電網(wǎng)變電的要求，進(jìn)而影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。在過去使用老舊電路系統(tǒng)時(shí)，其無功補(bǔ)償方法是通過分接開關(guān)來調(diào)節(jié)電壓。該方法的最大一個(gè)缺點(diǎn)就是效果較慢，無法連接和調(diào)整，難以滿足人們對(duì)電氣連續(xù)性的要求。另外，當(dāng)前相對(duì)成熟的靜態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)和無機(jī)械開關(guān)壽命限制。除了提高用電質(zhì)量外，還可以及時(shí)控制電路電壓，有效減少電路的損耗，確保電路能夠穩(wěn)定工作。
4有源電力濾波器
有源電力濾波器是一種新型的電力電子儀器，用于動(dòng)態(tài)抑制諧波同時(shí)補(bǔ)充或者吸收補(bǔ)償諧波。它可以快速補(bǔ)償各種形式的諧波。與無源LC濾波器相反，有源只能吸收固定頻率和幅度的諧波。有源電力濾波器可以對(duì)電流進(jìn)行分析并分離每個(gè)諧波和無功功率來控制并主動(dòng)輸出電流，降低負(fù)載中的電流大小，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)諧波的補(bǔ)償。在對(duì)電路系統(tǒng)進(jìn)行分析和檢測后補(bǔ)充原始分量的同時(shí)，以得到等分量的諧波電流，補(bǔ)償裝置將形成一個(gè)具有相反諧波電流分量的電流，以消除諧波電流限制。有源濾波器可以消除系統(tǒng)中的諧波電流，并用基波電流代替諧波電流，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，有源濾波器的抗干擾能力較強(qiáng)，響應(yīng)速度快，實(shí)用性強(qiáng)。此外，有源濾波器可以有效地分析系統(tǒng)中的諧波電流和無功電流量，并加強(qiáng)電氣控制。
5高壓直流輸電技術(shù)
現(xiàn)在主流的輸電技術(shù)是使用交流電壓進(jìn)行電力輸出。高壓直流輸電（HVDC）是一種高功率長距離直流輸電，它具有穩(wěn)定的直流電的優(yōu)點(diǎn)，并且沒有電感及電容等任何同步問題。傳輸過程為直流電。常用于海底電纜傳輸，異步運(yùn)行的異步系統(tǒng)之間的通信等。交流電壓能耗大，人員進(jìn)行能量運(yùn)行控制的難度較大，電源控制成本較高。對(duì)于這種情況，許多電力公司都致力于發(fā)展其直流輸電的輸電技術(shù)。高壓直流輸電技術(shù)可以轉(zhuǎn)換直流和交流電，因此電力公司可以在長距離和高壓輸電系統(tǒng)中用交流電替代直流電。同時(shí)，在直流逆變過程中，逆流功率可以轉(zhuǎn)換為直流功率進(jìn)行傳輸。
6PWM控制技術(shù)
PWM是一種利用數(shù)字作為編碼來進(jìn)行模擬電平的技術(shù)。通過利用分辨率較高的分辨器來分辨信號(hào)，并進(jìn)行計(jì)數(shù)。借助調(diào)整波形所占比例來對(duì)附加有特殊的信號(hào)電平來輸出特定編碼。PWM信號(hào)就是以數(shù)字信號(hào)的形式輸出的，滿量程的直流電源水平滿足完全打開或完全關(guān)閉的狀態(tài)。電壓或電流源以O(shè)N或OFF的程序來重復(fù)施加信號(hào)，以此獲得數(shù)字信號(hào)。打開時(shí)，即為負(fù)載加上直流電源時(shí)，斷開時(shí)即為斷開電源時(shí)。只要條件允許，就可以實(shí)現(xiàn)利用PWM將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼。PWM控制技術(shù)主要利用面積等效原理，通過調(diào)節(jié)電氣系統(tǒng)中的脈沖寬度來獲得相關(guān)的波形，已廣泛應(yīng)用于電氣控制中。直接對(duì)直接斬波器電流是PWM控制技術(shù)中開發(fā)的較成熟的控制類型之一。在電氣控制系統(tǒng)中，PWM技術(shù)可用于調(diào)整電源系統(tǒng)中的DC脈沖寬度。此外，PWM控制技術(shù)還存在于交流電控制和電控逆變器電路中。其中，矩陣頻率轉(zhuǎn)換電路是較常見的類型。該電路集成更簡單，發(fā)展前景更好。
7結(jié)語
隨著電子技術(shù)的出現(xiàn)，已經(jīng)解決了電控制系統(tǒng)的已知問題，并且改善了電控制系統(tǒng)的控制性能，并在很大程度上對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。電子技術(shù)從最初的出現(xiàn)到今天的飛速發(fā)展具有近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程。如今，電子技術(shù)有許多領(lǐng)域和應(yīng)用，可以說是電子技術(shù)的成功。通過電子技術(shù)，不同的公司可以趕上并擴(kuò)大差距。在未來的電氣控制行業(yè)中，工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒏又匾曤娮蛹夹g(shù)的使用，并在工業(yè)領(lǐng)域中更加全面地推廣和覆蓋電子技術(shù)。電力電子技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下蓬勃發(fā)展。在電氣控制中也得到越來越多地使用，并且它變得越來越重要。相關(guān)電子技術(shù)研究人員需要更加深入研究電力電子技術(shù)在電氣控制中的使用的可能性，從中找到不同情況下的錯(cuò)誤，并且進(jìn)行完善，使電力電子技術(shù)能夠得到更好的應(yīng)用，從而帶動(dòng)整個(gè)電氣控制行業(yè)的進(jìn)步。
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作者：林清泉 單位：廈門ABB低壓電器設(shè)備有限公司