电气控制中电子技术的运用

高兰芳 魏国强

（河南省驻马店财经学校 河南省驻马店市 463000）

随着信息技术行业的快速更新，改变了人们的生活方式，尤其是先进的电子技术让人们的生活更加的便利。电子技术应用在电气控制领域之中，让电气控制逐渐地实现了智能化发展，提高了电气控制系统的运行能力，让电气控制系统的作业流程变得更加的简洁，让企业的生产效率得到了大幅度地提升。

1 电力电子技术

电子技术让人类生活愈发便捷，作为电气控制中的关键技术，它强化了电力系统内部电子元件的控制，使得电力系统的工作效率得到了有效的提升，可靠性变得更强。电子技术由电子学、电工原理和自动化控制技术三个部分组合而成，三个部分相互协调、相互配合，加强了对电气设备的有效控制，让电力系统得到了稳定的运行。电子技术现阶段的明显特征有两个，一个是全控化，一个是集成化。比如一些具有自动断电需求的电子元器件都属于全控化范围，全控化还可取代半控普通晶闸管，该技术属于最新发展；集成化的重要体现在电气系统在运行过程中需要依赖多种类型的电子元件之上，电力系统想要稳定运行必须要结合计算机技术，合理控制并运用电子元件，集成化这一特征是电子技术能够得到持续发展的重要基础。

2 电气控制

电气控制实现基础为电的利用和发展，电气控制最初有两个发展方向，一个是信息传递、一个是电能利用，随着时代技术的不断发展，电气控制技术的主要特征为信息传递控制电能利用，两者之间实现了有效的集合。同时，电气控制技术也开始由手动运行变成自动运行、由形式简单变成形式复杂、由有触电硬接线变成以计算机为存储控制。电气控制对象工艺过程可分为两类，一类生产方式以化学反应或热量流程为主，并将自动化仪表和装置作为检测与执行机构；一类生产方式以机械运动为主，并将电动机作为执行机构。但是，随着计算机技术的不断发展，两类电气控制技术也早已经实现了有机融合，推动了电气控制领域的不断发展。

3 电气控制中电子技术的应用意义

3.1 保证电力工作顺利开展

图1：直流调速原理功能图

经济快速发展推动了国民经济的提升，改变了人们对生活品质的要求，从而对电的需求量也开始逐渐增加，传统电力系统已然无法满足现代人的生活需求，尤其是企业数量不断增加，生产所需电量也在大幅度的增加，同时故障的发生概率越来越大，增加了用电的安全隐患，对人们的正常生活和生产有不良的影响。为减少电力运行过程中存在的安全隐患，确保电力系统能够得到稳定的运行，必须要合理运行电子技术，为电力工作的顺利开展打下坚实的基础，解决更多电力系统运行问题。

3.2 促进电气工程的进步

电子技术随着时代发展应用愈发广泛，技术内部构造以及应用方向都得到了全面的提升，增加了电子技术应用稳定性。电子技术的进步为电气工程的发展提供了良好的保障，并为实现电气控制技术的有效运行奠定了坚实的基础。电子技术不仅能够为电气控制人员提供技术帮助，还能够让工作人员快速熟悉相应的工作流程，提升工作人员的工作效率，促进电力企业经济发展，让电力发展能够更加快速。社会持续发展过程中对电气的需求量也会逐渐增加，这对于电气控制行业是种挑战，在发展期间电气控制系统必然会出现各种问题，比如系统故障和运行不稳定都会给人带来经济损失。但是，电子技术应用在电气控制系统中便能够避免不必要问题的产生，提升电气控制系统运行效率，促进电子工程的发展。

4 电子技术在电气控制系统中的具体应用

4.1 应用在过电流保护装置上

电力运行过程中某一环节出现故障必然会引发过电流危害，传统解决方式为中断熔断器、电流继电器、直流快速断路器等相关设备，避免过电流对系统产生过大的危险，保护电力系统中较为重要的电路。新时期电子器件体积不断缩小，但功率却在逐渐提升，所以传统电路保护装置根本无法满足现代需求，为解决该问题驱动控制信号去除自动化技术开始在电力系统控制中得到了有效运行，即安装专门过电流保护装置来实施监控电流运行，并根据电流运行情况来调整和驱动电路。比如桥臂互锁保护法就能够在系统信号出现反复和延时等问题时，以桥式逆变电路的方式来快速切除驱动信号，并采用连锁的方式来连接桥臂部件，避免系统运行过程中出现短路的现象，确保电路系统能够在该种故障下正常运行。

4.2 高压直流输电技术

我国大多数电力企业在进行电力输出时都会采用交流电压的形式，但是交流电压在应用过程中的能量消耗较多，且工作人员在对其进行操作控制中也存在较大的难度，会增加电气控制的费用。对于该种情况，可以转变电压应用模式，利用电子技术使用直流电，高压直流输电技术能够直接对直流电和交流电进行转换，对于距离较远、电压较高的输电系统，电力企业可将交流电直接转换为直流电进行电力输出工作，在直流电逆变过程中可将逆流电直接转化为直流电进行输出。图1为直流调速原理功能图。

4.3 有源电力滤波器

电子技术支持有源电力滤波器运行主要是通过对电路系统的补偿元件进行检测，并对其分析，以此来获得相应等分量的谐波电流，并以补偿装置所产生的电流分量的方式，实现相反电流分量，以此来达到抵消电流分量和被检测谐波分量的目的。该种检测方式下电力网内部运行电流会由谐波电流转变为基波电流。电气控制中使用有源电力滤波器能够增加系统运行过程中的反应速度和抗干扰能力，在补偿电路装置和指令性电流运算电路中比较常见。电气控制系统中应用电子技术可直接检测分析电路系统内部的补偿电流，便可轻松获取电力系统内部的电路谐波数量以及无功电流。

4.4 PWM控制技术的应用

PWM（Pulse Width Modulation）技术是指通过对脉冲宽度设置的调整能够获得波形技术，该技术的以面积等效原理为基础理论，即窄脉冲处于面积相同，但形状不同的情况下，想要作用于惯性环节，必须要确保导出一致的响应波能。PWM控制技术因为有MOSFET和IGBT技术的帮助应用愈发广泛，并且随着技术逐渐发展，PWM技术在直-直斩波电路和逆变电路中的应用愈发成熟，直流展博电路在直流电机控制系统中的应用，让其成功转变为直流脉宽调速系统；PWM技术在交-交变流电路的中的应用主要是以斩控式交流调压和矩阵式变频电路为主要控制环节，但是还并未得到广泛的普及，其中矩阵式变频电路经过研究被认为是最有发展前景的电路形式。PWM技术在逆流电路中的应用最为全面，该技术属于逆流电路发展的关键。

4.5 软开关控制技术

随着人们需求的变化，电子装置的主要发展方向为轻便、小型、功率大，该种发展对电磁兼容和效率的要求较高。电子装置内部的变压器以及电容、滤波电感体积较大，所占据的空间也自然较大，为缩小电子装置体积可以运用提高开关频率，降低滤波器参数的方式，即实现电子装置轻便、小型的方式为电路高频化。但是，电路高频化也并非是完全可靠的，该种方式下开关的损耗会大幅度增加，出现开关故障容易对电路效率和电磁产生不良影响。为解决这一问题需要运用软开关技术，软开关技术是电气控制实现良好发展的基础，其特点为：在IT行业中应用广泛；谐振电路有较高的运行要求；串联、并联、级联等方式下电路组合形式较多且极为简便，可多场合使用，是软开关技术未来的主要方向。

4.6 静止无功补偿装置

人们的生活和社会的生产都不能没有电，但是人们对电量的需求量越大，电网功率的负担也就越大，若是不及时调整升级电网必然会在运行过程中出现变频或遭受负荷冲击等状况，且是经常性的，无法保障电网安全稳定的运行，更无法对电网电路的低频振荡进行有效控制。但是，应用电子技术便可改善该种情况，因为电子技术中含有可提升电力系统性能的静止无功补偿装置，该装置可合理规避电力系统运行损耗，让电力系统在运行过程中保持稳定性，以此来满足社会的用电需求量。

5 结语

随着社会的不断发展与进步，人们生活水平也在不断地提升，对于电力的需求量更是在大幅度地提升，为了满足人们的日常用电和社会企业生产用电需求，电力企业必须要应用各种新技术，提升电力系统的运行能力。不仅如此，电力企业还需要在社会发展过程中不断吸取更多经验，运用先进技术，让电子技术能够真正的运用在电气控制系统中去，促进电气控制系统的安全运行，保证其运行效率的同时提升电力企业经济效益，以此来满足社会发展需求。