电子技术在电气控制中的应用要点

2018-11-08陈华新

电子制作 2018年20期

陈华新

（江西景光电子有限公司，江西景德镇，333405）

近几年，人们生活水平提高的同时对电力的需求也日益增多。而且社会发展迅速，很多企业、工厂在运行生产的过程中，都需要电力的支持，这在一定程度上也增加了电力的负荷。为了减轻电力的负担，我们要借鉴吸收好的经验、方法，应用更多的新技术、新能源，在电气控制的过程中应用电子技术，做好电力控制工作，提高设备的工作效率、应用效率，减轻电力压力[4]。

1 电子技术概述

■1.1 定义

所谓的电子技术，就是电子部门使用的技术手段，这项技术能够有效的控制原系统，并在这个基础上提高系统的工作效率。就目前的情况来看，电子技术分为器件开发和变流这两大种类。电子技术对电气控制来说，起着非常重要的作用。电气工程以及三大专业学科相关的控制技术都能有效的控制电气设备。并且利用信息技术对内部进行监控，记录相关的数据，一旦出现故障，也能及时的报警，除了这些功能之外，还能根据电气设备的不同性质、不同情况，采取不同的方法进行实时监控。在应用的过程中电子技术发挥了巨大的优势，不仅操作简单，快捷，而且能够快速适应不同种类的电气设备，也可以提高工作人员的工作效率，帮助系统提高运行效率，在不同的工作环境下都能正常运行，最大程度的保证了系统的安全。

■1.2 电力电子技术的特征

（1）全控化

我们在对电力电子技术进行研究的过程中能够发现，全控化是非常显著的特点之一，是原有的电子技术所没有的特点。而且能够满足电子原件自动断电的需求。而且在使用电子技术之后，半控型普通晶闸管在一定条件下，它的作用将会被电子技术代替。从这我们也能看到电子技术，有非常广阔的发展前景。

（2）集成化

除了全控化的特点之外，集成化也是非常显著的特点之一。在电气控制的过程中运用了电子技术后，还要借助电子元件组合使用。而且电工技术会在原有的电子技术的基础上创新发展，形成新的电力电工。由于计算机发展迅速，也带动了电力电工技术的发展。从这我们也能看到，电子技术集成化的特征就是这个技术的优势。这也使得电子技术不仅能够对整体进行控制，还能加强控制力度。

■1.3 电气控制应用电子技术意义

（1）电气控制系统在运行的过程中应用了电子技术，能够提高工作效率。近几年人们对电力的需求越来越大，电力系统在运行的过程中面临着巨大的工作压力，经常出现电力事故，这也给电力安全带来了一定的隐患。应用电子技术后能够解决这些安全隐患，提高电力系统运行的安全性。除此之外，电子技术虽然需要专业人士安装操作，但管理起来比较简单，而且直接简化了整个电气控制的工作流程，节省了工作人员的时间。

（2）电子技术和传统的技术相比有巨大的优势。首先性能较好，近几年现代化的电子技术已经趋于成熟，性能相对来说比较稳定，越来越多的行业开始应用这种电子技术，而且得到了社会各界人士的认可。其次，新兴技术出现的同时，电子技术也跟随时代发展的潮流推陈出新，升级了自己的结构和性能，技术水平也越来越高。最后，电子技术的适应性很强，不仅操作方便快捷，而且非专业的人士也能操作，也节省了学习的时间，直接提高了管理效率。

（3）电子技术应用在电气系统中，不仅方便了工作人员的工作，提供了技术支持，还在一定程度上提高了电气工程的技术水平。为电力企业带来更多的技术发展空间。

2 电子技术在电气控制中的应用要点

■2.1 软开关装置

电力企业要想提高技术水平，首先就要改进电力装置，可以在电气控制的过程中，应用小型化、便捷型的电力装置。因为传统的电气控制方式消耗了，电器元件的大量能量，降低了工作效率，在一定程度上会损坏电力装置。而且，传统的控制方式在运行过程中会产生电磁干扰，直接影响到了整个电气控制的系统。可以在软开关控制装置上应用电子技术，这样能够减小器件的尺寸和重量，这也是朝着微电子技术的方向发展。这种微型器件能够提高工作效率，做到电磁兼容，应用电子技术电磁干扰的问题也得到了缓解，就不会带来噪音损耗或者是开关损耗了，也就是说提高了工作效率，节省了电能，很多电气控制都开始应用电子技术。和传统的电气控制系统相比，应用了电子技术的电气控制系统拥有更好的性能，相当于重组了系统的电路，整个系统的可靠性、安全性也更强了。

■2.2 电路保护技术

就目前的情况来看，电气控制系统中的电子器件在不断的更新换代，朝着微小型的方向发展，而且功率在不断地提高，传统的切断电流继电器方式也就不再可靠，这直接威胁到了整个电路的安全。而且，电子器件在发展的过程中增加了功率，那么控制方式就需要更新换代，可以改变原有的方式，以驱动信号控制的方式来保护整个电路，这样就能减少短路的现象，也不会过多的影响到电力电子电路。应用电子技术之后，能够把控制信号自动驱除，合理的调节电流，对电路进行保护。例如，桥臂互锁保护，电流一旦出现故障，系统就会联通电子元件，避免出现短路的现象，从而保护了整个系统。

■2.3 静止无功补偿技术

市场的需求变化直接影响了电网功率。如果变化的比较频繁，那么就会影响到整个电网的稳定性。电路的低频震荡也就变得越来越难以控制，电网在运行的过程中稳定性就会越来越差。所以说，要想合理的规避这些问题我们就要制约电气系统。可以应用电子技术，借助其中的静止无功补偿技术来控制整个电气系统，电力系统的参数和负载的参数都会增加，系统的功率的损耗就会降低，电力系统就会越来越稳定。

■2.4 有源电力滤波器

我们在对电路系统补偿元件进行检测分析后得出了，补偿装置在运行的过程中会产生和谐波电流相反的电流，二者会相互抵消。这就是有源电力滤波器的原理。也就是说，系统在运行过程中产生的谐波电流会被有源电力滤波器给消除。所以我们要想维护系统正常运行就要使用基波电流。而且很多电子电路都开始应用这种有源电力滤波器，因为稳定性较强，抗干扰能力较强，比较实用，能够满足电网的各项需求，在过滤的同时，也是一种储能元件。如果电力系统在运行的过程中出现了断电故障，有源电力滤波器就能在一定程度上减少断电对用户带来的的影响。而且有源电力滤波器也可以进行电气控制，对电力系统进行分析，计算出无功电流和谐波电流的数量。

■2.5 高压直流输电技术

很多电力企业应用了电子技术后都开始使用直流电。也就是说，在运行的过程中，要直接把直流电和交流电转换，这就需要应用高压直流输电技术了。应用这项技术之后，无论多远的距离，输电系统可以直接把交流电转换为直流电，通过逆变过程，并且把这些电量输送给用户。越来越多的企业开始应用这种高压直流输电技术，而且取得了很好的效果，把交流电直接转化成直流电压后进行逆变，进而完成了整个转变工作。高压直流输电技术如图1所示。

图1 高压直流输电系统

■2.6 PWM控制技术

PWM控制技术，就是调节脉冲宽度，进而获得相应的波形的技术，这种技术在应用的过程中主要借助了面积等效的原理。也就是说，采取采取相应的控制作用，对相同面积、相同形状或者是不同形状的窄脉冲进行控制，应用的相关环节上，得到的响应波是一致的。这种技术能够对电气系统进行控制，调整其中的脉冲宽度，就能得到相应的波形。这项技术应用比较广泛，直-直斩波电流是控制比较成熟的电路类型之一。这项技术还能对交变电流进行控制，最常见的就是矩阵式的变频电路。电力系统中，逆变电路也经常使用这项技术，Pwm技术能够对其进行有效的控制。