机电工程电气及自动化的应用

2021-11-23宋长梅

商品与质量 2021年41期

宋长梅

河北省天然气有限责任河北石家庄 050000

机电工程中的电气及自动化技术可以应用在多个不同的领域，比如农业、工业、国防等，这些都是国家建设的命脉，因此电气及自动化技术在机电工程中发挥着重要的作用。电气及自动化技术能够通过计算机控制自动设备的运行，提高电气自动化的效率，使机电工程更加网络化、智能化。

1 引进电气自动化技术的必要性

从目前情况来看，我国工业及农业等领域重点使用电气自动化技术，并且随着我国工业及农业快速发展而发展。电气自动化技术成为了当前各高校重点探究的内容，在有关高校课程设计上，专门成立了电气自动化专业。将电气自动化技术运用其中，能够有效处理实际生产中各个问题。在工业生产中，因为传统工业生产方式主要以人工模式为主，在这种情况下不但会影响工作效率，也会引发各种生产安全问题，无法满足现代化工业发展要求。为了提高生产效率，保证生产质量，大部分企业开始采用24小时生产模式，但是人工工作效率远不足机械工作效率，诸多生产企业意识到引进电气自动化技术的必要性。随着计算机技术的快速发展，并在诸多领域中取得了良好的应用效果，通过使用计算机技术，将其与传统电气技术充分融合，成为今后发展主要趋势。在人工智能技术作用下，能够让电气技术实现自动化发展，这种方式不但能够有效提高生产效率，也能让更多的工人从艰苦的工业生产环境中脱离出来，减少工人工作量，让工人更具创造力，不再重复工作。由此可见，电气自动化技术对工业生产有着重要意义。通过引进电气自动化技术，能够取代传统的人工生产模式，从而促进生产效率的提高，解放工人双手。但是通过调查发现，当前我国大部分生产企业并没有引进电气自动化技术，在实际生产中依然以人工生产模式为主，这将无法满足实际生产要求。所以电气自动化技术在推广上依然有广阔的发展空间[1]。

2 电气及自动化技术在机电工程中的应用原则

2.1 可靠性原则

可靠性原则是应用电气及自动化技术的基础性原则，首先，要想提升电气及自动化技术的应用水平就要选择质量过硬的电子设备，使得设备各项参数都能正常运行，质量可靠，才能保障为机电工程的发展奠定基础。其次，在对电网的监控过程中，要应用电气及自动化技术，采用智能化360度24小时的监控设施，实施无间断的动态监控，保障监控的实时性，提升机电工程的安全性。

2.2 智能化原则

智能化原则的应用主要是利用先进的科学技术来体现的，比如监控技术，适宜实施远程监控，通过无线网络实施远程操控，提高机电工程建设和管理的智能化水平。同时为了提升监控的水平，还要利用集中监控的集中处理的优势，进一步提升机电工程的智能化水平。

2.3 经济性原则

机电工程中运用电气及自动化技术要遵守经济性的原则，即选用质量优价格低廉的电气设备，减少成本的支出，保障机电工程项目的经济效益，同时促进电气及自动化技术的应用水平，为机电工程的创造更大的经济价值。

3 我国机电工程及自动化发展的现状

3.1 工作人员的技术水平有待提升

电气及自动化技术是机电工程重要的技术，要想发挥自动化技术的特点，就是提升工作人员的技术水平。但是当前工作人员的技术水平有限，很多都是来自农村地区的农民工，自身文化素质水平不高，也没有经过施工单位的系统化培训，未掌握自动化技术的操作知识，无法保障自动化技术操作的技术规范性。而且工作人员未树立活到老学到老的意识，守旧的思想意识难以适应科技时代的更新速度，导致难以发挥自动化技术的优势[2]。

3.2 系统与机电工程不匹配

电气及自动化技术有不同的应用系统，而且每个应用系统都有其自身的优势和特点，而机电工程的类型也很复杂，不同类型的机电工程要求应用不同的电气及自动化技术系统，这种匹配的过程难免出现电气及自动化技术与机电工程不匹配的问题。面对这种问题，技术人员应该及时了解电气及自动化技术系统的类型，同时掌握机电工程不同的类型，从而正确匹配电气及自动化技术和机电系统的应用，这样才能促进电气及自动化技术在机电工程中更好地应用。

3.3 电气及自动化在机电工程中的应用

3.3.1 机电工程中供电系统的自动化

机电工程中供电系统是极其重要的组成部分，供电系统中自动化的技术主要是智能技术的应用。智能技术中最主要的就是人工补偿技术的应用，主要指的是：提升供电电网中的功率因数，降低变压器和输送电力线路的损耗，提升供电的自动化水平，为供电系统的运行创造一个良好的环境。在这一过程中，正确地选用无功补偿装置，可以最大范围的减小电网的损耗，提升供电系统的运行质量。这种智能技术相比较人工技术，具有提升供电系统工作效率的优势，为机电工程中供电系统的正常工作提供准确的依据。

3.3.2 机电工程中电网调度的自动化

机电工程中的电网调度是保障电网能够安全运行，为保障电力系统能够正常工作而应用的管理方式。电网调度中的自动化技术应用，首先构建由信息采集、信息传输、信息收集处理和人机联系子系统的基本结构，便于实现自动化的数据分析和应用。电网调度自动化的应用分为监控系统和调度系统，二者由各自的硬件和软件系统构成，是电力系统中各类调度系统中重要的信息来源，发挥着极为重要的作用。科学技术的发展向电网调度自动化的应用提出了更高的水平，有助于更进一步实现无人化操作的目的，使得电网调度成为多方面综合性质的高级管理系统。

3.3.3 机电工程中变电站的自动化

对电力系统运行的有效监控是保障机电工程建设的基础，而变电站中的电气自动化技术的应用能够及时发现电力系统中的问题并及时改进，从而提升整个电力系统的运行效率。变电站的自动化技术，是一种新型的改造技术，能够取代传统的人工操作和电话沟通，可以全方位地24小时无间断地监测各种设备的是否正常运行，有利于及时发现电气设备的运行故障，提高变电站的运行效率。变电站的电气自动化技术通过利用传输、存储、处理和控制技术，可以自动分析数据，实现全天候的动态性的观看设备的动态，有助于实现信息的自动化传输与控制分析。总体来说，机电工程中变电站的电气自动化能够利用智能化技术的优势，及时代替传统的人工技术，实现机电工程的智能化操作，既能保障提升对变电站的实时监控效率，又能满足机电工程生产的需要，这项技术具有不可替代的优势[3]。

3.3.4 机电工程中配电站的自动化

机电工程中配电站是指有配电功能的配电站，具有变换电压、分配电能的作用。在机电工程的配电站中应用自动化技术可以实现自动化的功能，实时监测配电站的故障，降低配电站的损耗，提升配电站的效率。配电站中的自动化技术的应用，主要是起到实时监测的作用，将各种设备的运行状况及时的掌控，有利于及时发展设备运行的故障，预知设备运行的未知隐患，保障配电系统能够高效的运行。

4 电气自动化技术的发展趋势

4.1 由低频逐渐发展到高频

社会快速发展及科技水平提高，让人们在高速发展中产生各种需求。为了迎合时代发展，电气自动化技术也由低频朝着高频方向发展，例如，之前的电流转换器一般以晶闸管为相控整流器，但是在运行效率上相对比较缓慢，无法满足时代发展要求。所以，PWM技术发展的新产品开始慢慢渗透其中，有效提高电流互感器运行效率，降低电网高次谐波带来的影响。并且，电流转换器的装置采用的是PWM技术，在低频率的环境下能够有效处理电机转矩脉动问题，但是受到转距电机运行噪音和震动等因素影响，容易面临低谐波干扰。

4.2 电气自动化的计算机网络发展

随着大数据时代的来临，大数据、云计算等技术发展需要得到计算机网络的支持，而工业技术发展也离不开网络技术。在未来社会发展中，必然会朝着计算机趋势迈进，电气自动化技术需要与计算机技术充分结合，将计算机、云计算等技术融入电气自动化发展中，这样能够为电气自动化技术今后改革发展提供方向。随着计算机网络时代的来临，给人们日常工作生活提供了诸多便利，让人们工作效率得到大幅度提高，对促进行业发展有着积极影响。而电气自动化技术今后发展趋势在于努力提高经营生产水平，减少劳力支出。从目前情况来看，计算机技术得到了社会各界的认可和普及，人们生活及工作方式开始朝着计算机方向发展，通过将电气自动化技术与计算机技术充分结合，能够充分发挥其应用价值。所以在电气自动化技术今后发展中，需要加强对计算机技术应用探索，提高应用效率。

4.3 统一化

电气及自动化技术的应用主要是实现远程的操控，运用智能化技术，对设备起到实时监控的作用。统一化的监控系统和统一化的操作平台能够实现数据的准确性，能够提升机电工程的水平。统一化的自动化技术管理系统能够统一规划，满足不同客户的需求。

4.4 创新化

技术创新是电气行业发展的一大趋势，任何行业都需要创新来注入新鲜的力量，否则只能会被科技发展的浪潮淘汰。机电工程电气及自动化的应用应该在不断的学习中提高产品的竞争力，使得产品具有不可替代的科技优势，这样才能具有强大的市场竞争力。我国电气及自动化的发展还有很长的路要走，要想促进机电工程的发展，只有自主创新才能壮大自己的力量。我国的机电企业要明确科技创新的重要性，国家要颁布促进科技创新的各项奖励政策，为我们机电企业自主研发、大力发展科技创新创设一个良好的环境。总体来讲，创新是一个企业的灵魂所在，机电工程企业只有大力发展电气及自动化技术，研发出更多拥有专利的创新产品，才能促进机电企业更好地向前发展[4]。

4.5 系统通用化

未来随着科技水平的不断提升，电气及自动化技术会有效地整合，形成整体结构的统一化和通用化，在机电工程的应用中，将会打破地域的限制，更好地实现远程的功能和控制作用，能够实现无人化操作，大大提升了自动化应用的水平。通用化的发展趋势针对的是当前不同领域不同层次的数据如何实现共享的问题，将会整合网络技术与设备的资源，形成统一的高效的系统，提升通用化的程度。通用化在解决沟通障碍，确保各个系统之间的交流方面起到十分关键的作用，打破了传统技术的限制，在机电工程的运用中，能够显著提升自动化水平的应用，实现机电企业的效益。

4.6 集中监控化

随着机电工程的发展，机电设备的数量与日俱增，其配套的使用设备也在逐渐增多，集中监控化就是利用计算机技术将这些设备集中的监控管理，能够有效地促使设备高效的运行，为机电工程的建设创造稳定的环境。首先，集中监控能够在第一时间发现设备可能存在的隐患，并及时改正，保证设备能够正常的发挥作用。其次，要加强集中化监控的力度，严格对设备进行管理，最大范围地保障所有的设备都能出现在监控之中，及时发现设备的故障，并紧急发出维修设备的指令，提高设备正常运行的质量[5]。