电气自动化技术的发展趋势探讨
随着当前各种微机技术和信息技术的不断应用，当前的电气自动化逐步出现了全控制器件和自动化控制器件，以下是小编搜集整理的一篇探究电气自动化技术发展的论文范文，供大家阅读参考。
摘要：电气自动化技术是当前各个生产单位和建筑施工过程中追求的目标。在电气自动化建设过程中，是采用各种相应的手段和方法进行讨论和利用的过程。我国电气自动化由于出现的年代比较晚，因此在发展的过程中还存在着一些问题因素。电气自动化在当前社会发展的过程中，其在教育模式中由于人们对其认识的不断加深也在逐步的增加，但由于其专业面宽，适用性广，使得在当前社会发展的过程中所以到如今一直很受欢迎。本文就当前电气自动化技术发展的趋势进行相应的探讨与分析。
关键词：电力工程;电气自动化;自动化技术
l、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
在过去的电气自动化控制过程中，是采用各种微型的系统和线材进行控制，是线材在在使用的过程中受到各种因素的影响发生断路引起的。随着当前各种微机技术和信息技术的不断应用，当前的电气自动化逐步出现了全控制器件和自动化控制器件。为当前电气自动化发展带来了热潮和前提基础。
GTR 的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题，使得当前人们在研究和控制的过程中将各种技术和科学设备逐步的应用在其上面，成为当前社会发展的热潮。但其中也出现了各种问题，如电路复杂，难以掌握，在设计的过程中对电路的要求不断的增加。
GTO 是一种用门极可关断的高压器件，是当前社会发展中先进的科学技术和设备水平向结合的过程，是采用相应的手段进行分析与控制的过程和前提基础。其在控制和设计的过程中是采用相应材料进行处理和加工的过程。
由于GIR 、GTO 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流，因而使门极控制电路非常庞大，从而促进厂新一代具有高输人阻抗的` MOS 结构电力半导体器件的一切。功率 MOSFET 是一种电压驱动器件，基本上不要求稳定的驱动电流，驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流，而关断时提供放电电流即可，因此驱动电路很简单。它的开关时间很快，安全工作区十分稳定，但是 P - MOSFET 的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大，这就给制造高压 P - MOSFET 造成了很大困难。
IGBT是 P -MOSFET 工艺技术基础上的产物，它兼有 MOSFET 高输人阻抗、高速特性和 GTR 大电流密度特性的混合器件。其开关速度比 P -MOSFET 低，但比 GTR 快;其通态电压降与 GTR 相拟约为 1 .5 V ~ 3 .5v ，比 P - MOSFET 小得多，其关断存储时间和电流卜降时间为别为 0 . 2 us一 04 us和 0 . 2us ~ 1 . 5us，因而有较高的工作频率，它具有宽而稳定的安个工作区，较高的效率，驱动电路简单等优点。
MOS 控制晶闸管( MCT )是一种在它的单胞内集成了 MOSFET的品闸管，利用M OS 门来控制品闸管的开通和关断，具有晶闸管的低通态电压降，但其工作电流密度远高 IGBT和 GTR ，在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率，且其关断增益极高。
IGBT和MGT 这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时，模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在 模块化和复合化思路的基础卜，其发展便是功率集成电路 PIC ( Powerl , lntegratcd Cirrrrcute ) , 在 PIC，不仅主回路的器件，而且驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起，形成一个整体，这可以算作第四代电力电子器件。
2、变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的更新，由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时，直流传功的变换器主要是相控整流，而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后，更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后，提高了功率因数，减少 了高次谐波对电冈的影响，解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上，使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题，一种方法是提高开关频率，使之超过人耳能感受的范围，但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断，开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上，电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’，其开关损耗较大，限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换，即工作在所谓的‘软开关’状态下，从而使开关损耗降低到零。这样，可以使逆器尺寸减少，降低成本，还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此，谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
3、交流调速控制理论日渐成熟
1971 年，德国学者 F , Blaschke 发表论文阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理，为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式，把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来，分别加以控制。这种解耦，实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式，这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向，且其性能易受转子参数，特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果难于达到分析的结果。
4、通用变频器开始大量投入实用
一般把系列化、批量化、占市场量最大的中小功率如 400KVA 以下的变频器称为通用变频器。从产品来看，第一代是普通功能型 U / F 控制型，多采用 16 位 CPU ，第二代为高功能型 U /F 型，采用 32位DSP或双 16 位CPU 进行控制，采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器.具有挖土机和“无跳闸”能力，也称为“无跳闸变频器”。这类变频器!目前占市场份额最大。
5、单片机、集成曳路及工业控荆计算机的发展
以 MCS-51为代表白 8 位机虽然仍占主导地位，但功能简单，指令集短小，可靠性高，保密性高，适于大批量生产的 PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广，而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外，单片机的开发手段也更加丰富，除用汇编语言外，更多地是采用模块化的( - 语言、PL / M 语言。
6、电气自动化技术与消防安全
随着当前电气自动化技术的不断应用，在使用的过程中，对消防系统的催动也是不可忽视的过程。在消防系统设计的过程中，各种智能化技术与自动化控制技术是保证其正常良好运行的前提基础。更是实现其自动化控制的过程和手段。更是保证消防安全系统能够正常运行，监测其中各种缺陷的重要手段和方法。
7、结束语
众所周知,电气自动化技术是当今世界最活跃的技术，更是一项充满生机、有着良好开发潜力的综合性控制学科和技术控制手段。其在控制的过程中是采用当前先进的科学技术与设备管理手段进行相结合发展的过程。随着我国科技技术的发展，电气自动化技术也随之提高。
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