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电气化和自动化的区别范文1
【关键词】用电管理 交叉学科 教学改革
【基金项目】本文系“农业机械化及自动化”国家级特色专业建设项目和河南科技大学农业工程基础教改项目的研究成果。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）10-0221-02
“用电管理”是农业电气化专业（简称：农电专业）开设的专业基础课程，通过课程的学习能够为后续相关专业课程的学习、认识实习、生产实习、课程设计、毕业设计和学生就业后的工程实践打下良好的基础。课程内容主要针对农业生产实际中的供用电作，供用电管理规划等实际应用内容设置。“用电管理”是采用管理的角度对农业电力中存在的问题进行考察，着重阐述供用电原则、供用电操作规程、用电过程中的规章制度及相关法律法规等内容。课程对于拓宽农业电气化本科学生的知识范畴，强化工科背景学生解决工程实际问题和企业运行问题的应对能力，提高农业电气化本科生综合素养，扩展学生就业渠道均具有重要的意义。
随着“普通高校本科生招生专业目录”颁布实施，农业工程中的“农业电气化及其自动化”变更为“农业电气化”，表明国家对农业电气化问题的专业性提出了更高的要求，农业电气化作为一个现代高科技综合应用的、多学科交叉的内容被赋予了全新的任务和内容，注入了新的活力。如何将电力系统知识与农业生产相结合，如何转变教学课程的教学方法以适应新时代农电专业的要求成为研究的重点。[1-3]传统的电力系统知识偏重于工业企业背景的研究，重点对工业企业中的供用电问题进行研究，以管理的角度对农业领域的用电进行分析制定相应的解决方案成为研究的热点问题。[4，5]农电专业的本科生同电力专业的本科生相比，在农业工程与电力工程的交叉领域具有一定的优势，如何根据农电专业的性质对相应的电力课程教学及实践环节，进行改革，对于培养农业电气化复合型人才具有重要的研究意义。“用电管理”作为农电专业课程中交叉内容范围大，专业涉及面广的课程，具有教育改革的重要价值，根据专业的需要对课程的内容及教学方法进行革新，创造性的将农业知识、电力知识，管理知识三者相结合，在讲授知识的同时拓宽知识内容，是农电专业“用电管理”课程发展的重要趋势。[6]
一、“用电管理”课程目前的教学模式及存在的问题
传统电力专业的“用电管理”课程主要面向的电力企业的在职人员和即将进入电力企业工作的技术人员，教学内容主要针对电力企业中针对各种问题的解决方法，问题不局限于技术层面，还涉及企业的管理、业务、服务等多方面。通过该课程的学习，能够提高电力企业的科学化管理水平，加强电力企业运行的规范化，强化电力企业的安全意识，规范电力企业的规章制度。由此可以看出传统的“用电管理”课程面向对象专一，研究的问题具有较好的深度，而问题的广度有限，具有明显的行业专属性。培养的管理、科技人才具有电力系统的定向性，对于专属电力系统中的问题能够分析和处理，而对于其他行业的问题了解较少，人才的行业专精度较好，行业适应能力有限。作为农电专业本科生仅仅掌握这些是不够的，农电专业的“用电管理”课程应该本着交叉学科的培养目标，以用电管理基础知识为内涵，扩充课程内容，将农业工程与用电管理相结合，以解决实际农业工程用电问题为目标，以理论与实践相结合的培养思路，改革课程教学培养方案。
二、“用电管理”课程的改革思路和总体方案
农业电气化属于农业工程一级学科的专业，主要以工程学为方法，针对农业中出现的电力问题进行研究，培养具备电力系统及其自动化、生产过程电气自动化及应用电子信息技术有关的分析计算、工程设计、使用维护、生产管理的基本理论和基本知识，能在与农业、农村有关的电力系统、电子信息产业、电力设备生产企业和管理部门从事科研、设计、运行维护、技术服务和管理工作，具有创新精神和实践能力的应用型高级人才。“用电管理”课程应该结合专业的培养目标，对课程的教学内容、教学方法等进行调整，以适应学科发展，培养符合农电专业要求的本科人才。
电气化和自动化的区别范文2
【关键词】故障性质判断 自动重合闸 对比分析
由于馈线短路，对牵引变电所主变压器及馈线断路器等主要供电设备造成不良冲击。对主变压器的短路冲击长期的积累效应影响变压器使用寿命，设备安全运行可靠性下降；另一方面对馈线断路器的及流互等设备的冲击以及由此引起的过电压等问题为牵引供电系统安全运行之大忌。对于限制短路过电流常常采用自动重合闸进行保护。自动重合闸是电气保护中常见的一种保护方式。在电气化铁路的故障跳闸中，对于瞬时性故障，启动自动重合闸，有利于及时恢复供电，保障运输畅通；对于永久性及金属性接地，则不应再启动自动重合闸，以免较大的短路电流对电器设备造成损伤。而如何来判断故障的性质则是一项重要的任务。故障性质判断装置主要作用是判断接触网故障属于永久性接地还是瞬时性接地，针对故障接地特点决定是否启动自动重合闸，可以起到即保护设备，又增加供电可靠性的目的。
故障性质判断系统将以往的馈线发生故障跳闸后试送电改为故障判断后再送电，最大限度地保证了馈线自动重合闸的重合成功率。对故障性质判断主要从硬件和软件两个方面来实现，硬件包括配套的负荷隔开（或真空断路器）；软件则直接从跳闸的参数来直接判断。下面从两大方面来进行简单的介绍：
1 通过硬件实现的故障判断装置
沈阳铁路局的电气化设备基本上均装设有故障性质判断装置，分为国产设备和进口设备。下文就简要介绍一下此类设备的特点，同时对两种设备进行对比分析。
沈局所装备的故障性质判断装置主要有以下两种：国产北京恒通达的高压线路故障判断装置以及进口LTS2000装置中的自动控制单元。
这两种设备有着很多相同之处，其基本原理均是采用通过对故障馈线进行高电压小电流测量，对线路进行无损自动检测来判断故障性质。均需要在变电所一次主接线馈线侧增设相关设备，在硬件上来实现。也有较大不同之处，首先是国产设备独立于综合自动化系统系统，仅提供接口；进口设备则是与综自设备结合一体，本身就是LTS2000装置中的自动控制单元。其次是在功能的实现上，两种设备的设置也有所不同。还有就是由于接触网外线供电模式的不同，其在一次主接线上的结构及所采用的设备也有所不同。下面就简单介绍一下两设备的异同点。
1.1 两种设备的相同点
均采用通过对故障馈线进行高电压小电流测量，对线路进行无损自动检测来判断故障性质。均是采用与馈线接触网并联的一条测试接地回路，串入一组大电抗，通过电抗来分压限流，达到高电压小电流自动测量的目的。
1.1.1 国产故障判断装置
故判装置结构如图1所示：由专用高压限流器XL、热爆式高压熔断器RD、电压互感器YH、真空负荷-隔离开关组合电器xFH（1FH、2FH）、微机可编程控制仪GPY等设备配套组成。其中高压限流器XL、热爆式高压熔断器RD、电压互感器YH组装在一台手车上，可方便地投入或退出工作。限流器XL用来将测量电流限制在5A以内。电压互感器YH用来测量发生故障时馈线上的残余电压，热爆式高压熔断器RD作为本装置的后备保护。真空负荷-隔离开关组合电器xFH（1FH、2FH）即可作为测量开关使用，又具有隔离开关的作用，为设备检修提供了可靠的安全保障。
当馈线发生故障时，主断路器（DL）跳闸，故判装置自动启动，经0.8-1秒后，与故障馈线相对应的测量用负荷开关（FH）合闸，27.5KV母线电源经故判装置向故障馈线送电，利用高压限流器XL的限流作用，对故障馈线小电流检测。
电压互感器（YH）测量馈线残压，根据馈线残压大小判断短路故障性质；测量进行0.6秒后，负荷开关（FH）自动分闸，使故判装置退出测量状态，同时给出测量结果。整个测量过程在断路器跳闸后1.6秒内完成。
当馈线残压低于8kv时，故判装置判定为永久性故障，通过控制程序闭锁故障馈线保护的自动重合闸。控制仪显示“99x”信息，同时发出《永久性故障》光字牌及音响信号报警；
当馈线残留电压大于8kv时，装置判断为瞬时性故障，允许馈线保护装置启动重合闸，馈线断路器（DL）合闸送电。
图1 北京恒通达原理图
1.1.2 国外故障判断装置
哈大线牵引变电所 27.5 kV 侧主接线如图2 所示：与国内牵引变电所不同的是备用馈线代替了旁路母线，且多了一条测试母线，该测试母线通过隔离开关、电阻、负荷开关与工作母线相连，也可以看作是工作母线的一个负载。通过测试母线来实现OLPA（接触网线路自动检测） 和OLRA （变电所反向电压监测）两项检测功能。
OLPA接触网线路自动检测自动执行过程如下：
（1）211 断路器合闸命令发出或接触网保护启动211 断路器跳闸后。
（2）大连方向馈线间隔负荷开关3111 合闸，电压经2311、CDZ、3311、3111 构成回路，如图2中实线箭头所示路径。
（3）电压经测试回路送出后，测试电压互感器CYH 测得的回路电压与OLPA 程序中的电压设定值比较，测试电压若高于设定值，则认为接触网无短路，3111 断开，测试成功，211 合闸，反之，测试失败，211 不能合闸。
图2 德国LTS2000原理图
1.2 北京恒通达功能与德国LTS2000设备区别
（1）一次图区别，由于供电接触网外线设备不同造成一次主接线形制不同，同时使用的设备也有所区别（隔开），国产使用组合电器，在故判是使用真空断路器瞬时点动合闸，进口设备使用负荷隔离开关进行短时的分合。
（2）在与综自系统结合方面，国产设备独立于综合自动化系统系统，仅提供接口；进口设备则是与综自设备结合一体，本身就是LTS2000装置中的自动控制单元。
1.3 功能的区别
进口设备与综自系统结合到一起，本身还包括了进线自动转换功能（220KV）以及变电所反向电压监测功能，本身能力要强于国产设备。两种产品除了故判检测以外，还有其他的一些引申功能。
北京恒通达功能与德国LTS2000功能对比表（或文字叙述）：
北京恒通达与德国LTS2000功能对比
功能 设备
恒通达 LTS2000
变电所 220 kV 系统侧自动转换 无 有
变电所馈线反向电压自动检测，OLRA 无 有
故障情况下接触网线路自动检测 有 有
准备送电前，故判装置复测确认残压
（向馈线送电时，可确认接触网上是否还有接地点；如有接地或未撤除的接地线） 手动 自动
（强制）
2 通过软件实现的故障判断装置
通过软件来实现故障性质判断，主要是通过分析跳闸参数，将馈线发生故障跳闸确定是否进行自动重合闸。这部分功能直接由综自系统通过大电流闭锁重合闸来实现。
秦沈线目前采用保护判定重合闸条件，每次跳闸后直接启动自动重合闸，在故障电流超过电流速断定值的2倍时，闭锁重合闸。（在保护中没有大电流闭锁重合闸的设备上，故障时启动重合闸，在利用后加速动作来进行保护。）
由于新建的变电所标准提高，设备耐受过电流的能力较之过去有很大提高，这种方式在软件上的易于实现有很强的可操作性。而随着高铁变电所AT方式主接线的复杂化，目前新建变电所和高铁变电所多采用这种方式。
本文中上述两种通过硬件实现故障性质判断的设备虽然已经不再成为主流设备，但是仍然不失为在故障性质判断方面的一种有益的探索。
中国的高速铁路处于大发展的有利时机，故障性质判断是设备运行中的重要环节。发挥好故障性质判断装置，有利于对现场故障信息进行正确的分析判断，有利于提高故障抢修，进而确保供电安全。
参考文献：
电气化和自动化的区别范文3
关键词：机电一体化 技术产品 制造技术 发展趋势
中图分类号：TP271 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-00144-02
1.机电一体化的基本概念
根据系统功能目标和优化组织目标。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展。由此而产生的功能系统
机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。机电一体化是从系统的观点出发，合理配置与布局各功能单元，还将被赋予新的内容。并使整个系统最优化的系统工程技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称，是综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值。具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，还能赋予许多新的功能。其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，但是发展到机电一体化后。“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面，其主要功能依然是代替和放大的体力，机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑，这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。因此，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术。
2.机电一体化的优越性
（1）显著提高设备的使用安全性。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，使用安全性和可靠性提高，机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。避免和减少人身和设备事故。能自动采取保护措施。（2）保证最佳的工作质量和产品的合格率。通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响。生产能力和工作质量提高，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，使得生产能力大大提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，同时。生产效率比普通机床提高5～6倍。（3）机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示。使得操作大大简化并且方便、简单，操作按钮和手柄数量显著减少。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，使用性能改善。系统可重复实现全部动作，高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序。实现自动最优化操作。（4）机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能。使其应用范围大为扩大，具有复合技术和复合功能，例如。满足用户需求的应变能力较强，能应用于不同的场合和不同领域，。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。具有复合功能并且适用面广。（5）机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。即可按指定的预定程序进行自动工作，使工作恢复正常，对于具有存储功能的机电一体化产品，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，然后根据不同的工作对象。调整和维护方便，机电一体化产品在安装调试时。只需给定一个代码信号输入，可以事先存入若干套不同的执行程序，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。
3.机电一体化产品的构成及特点
（1）机械系统。这部分是实现产品功能的基础，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求，机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。因此对机械结构提出了更高的要求。（2）动力系统。驱动执行机构工作以完成预定的主功能，机电一体化产品以电能利用为主。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能。动力系统包括电、液、气等动力源，包括电源、电动机及驱动电路等。（3）传感与检测系统。为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。（4）信息处理及控制系统。信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，机电一体化产品中。并对其进行相应的处理、运算和决策，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成，根据机电一体化产品的功能和性能要求，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。（5）执行机构。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件，常采用机械、电液、气动等机构，其性能好坏决定着整个产品的性能。因而是机电一体化产品中最重要的组成部分，机电一体化产品的五个组成部分在工作时相互协调。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，执行机构是实现产品目的功能的直接执行者。共同完成所规定的目的功能。实现产品的主功能，。执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。
4.机电一体化的发展趋势
（1）智能化。使机电一体化产品具有与人完全相同的智能。机器人与数控机床的智能化就是重要应用，智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向，诚然。则是完全可能而又必要的，以求得到更高的控制目标，这里所说的”智能化”是对机器行为的描述。是不可能的，也是不必要的，模拟人类智能，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，是在控制理论的基础上。吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视。使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力。（2）模块化。研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模，这样。这需要制定各项标准，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。由于利益冲突，显然，模块化是一项重要而艰巨的工程。以及各种能完成典型操作的机械装置，以便各部件、单元的匹配和接口。无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定。（3）网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络（home net）将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统（computer integrated appliance system，CIAS），使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。（4）微型化。指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），并向微米、纳米级发展，即超精密技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，微型化兴起于20世纪80年代末。它包括光刻技术和蚀刻技术两类，泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。（5）绿色化。人们呼吁保护环境资源。资源利用率极高，另一方面，于是。工业的发达给人们生活带来了巨大变化，设计绿色的机电一体化产品。生态环境受到严重污染，绿色化是时代的趋势，具有远大的发展前途，对生态环境无害或危害极少。机电一体化产品的绿色化主要是指，符合特定的环境保护和人类健康的要求。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，资源减少。报废后能回收利用，生活舒适，回归自然；一方面，物质丰富，使用时不污染生态环境。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中。（6）系统化。许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的，表现是通信功能的大大加强。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化产品的最终使用对象是人。另一层是模仿生物机理，一层是，赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，系统可以灵活组态，特别是对家用机器人。其高层境界就是人机一体化，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。研制各种机电一体花产品，事实上，一般除RS232外。还有RS485、DCS人格化，进行任意剪裁和组合，系统化的表现特征就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。
电气化和自动化的区别范文4
Abstract： Mechanical and electrical integration is the modern inevitable outcome of the development of science and technology. This paper introduced the basic situation of the electromechanical integration technology and development background， as well as the domestic present situation of the application of electromechanical integration technology， and analyzed the mechanical and electrical integration technology of the future development trend.
关键词： 机电一体化；应用现状；发展趋势
Key words： mechanical and electrical integration；application situation；development trend
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）08-0110-02
0 引言
众所周知，现代科学技术极大地推动机械工业领域的技术改造和革命。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。近些年来，我国的计算机技术和微电子技术得到了长足的发展。在此基础上，这些技术被广泛应用到了机械工业领域，形成了机电一体化，不仅对机械工业的产品功能、构成和技术结构产生了重要影响，而且也给机械工业的生产方式及管理体系带来了巨大变化，使工业生产从“机械电气化”时代迈入了“机电一体化”阶段。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，不仅深刻影响着机电一体化的发展趋势，而且深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，并以蓬勃的生机向前发展[1，2]。
1 机电一体化概述
机电一体化的概念最早是1960年代末由日本安川电气公司提出，是将机械和电子技术集成结合起来所构成的系统的总称。作为一门新型学科，机电一体化已经建立起了一套自身的体系，并且随着科技的进步不断得到充实和更新。机电一体化的基本特征表现在：它从系统的视角出发，成功将微电子技术、机械技术、自动控制技术、信息技术、计算机技术、传感测控技术及电力电子技术的应用有机结合起来。作为一种系统工程技术，机电一体化通过对各功能单元进行合理布局与配置，使这些功能的高质量、高可靠性、低能耗价值得到了充分的体现，实现了优化系统的目的。一个所谓的机电一体化产品或机电一体化系统就由此产生。所以，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面[3]。需要特别指出的是，机电一体化技术并不是微电子技术、机械技术等新技术的简单拼凑，而是将以上技术群进行有机融合的综合技术。正是这一点，使机电一体化在概念上与机械电气化相区别。从发展历程看，尽管从纯技术发展到机械电气化，但这样的机械工程技术仍属传统机械。进入到机电一体化阶段后，其中的微电子装置不仅具有了和某些机械部件一样的功能，而且还具备了诸如自动处理信息、自动检测、自动调节与控制等许多新的功能。形象地说，机电一体化产品不仅可以替代人力去完成许多机械劳动，实现人手和肢体的延伸，而且还拥有了智能化特征，实现了感官与头脑的延伸。这一点也在功能上将机电一体化与机械电气化区别开。这个定义强调它将扮演越来越重要的角色机电整合。它在复杂的非线性上下文包括电脑和数字信号处理器（dsp），它存储和处理信息、通讯和互联网，这发送信息，以及各种计算机辅助设计（CAD）软件[4]。
2 国内机电一体化技术应用现状
当前我国正处于市场经济的发展阶段，尽管较之以往我们的机电产品出口取得了显著的成绩，但是仍然不能忽视存在的问题。正确对待机遇和挑战，思考并解决当前存在的问题无疑会有助于提高我国机电技术产品的水平和性能，对于完善我们的市场经济制度也大有裨益。从促进产业结构调整，推动完整的机电一体产业形成的角度看，我们的机电一体化面临以下两点任务：其一，要进一步推动传统工业技术升级，实现节能高效，这就需要对传统产业进行微电子技术改造。其二，大张旗鼓地开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代[5，6]。
首先，在技术政策上，要对能耗高、效率低下、不符合环保标准的传统产业进行限制，加快对落后产品的淘汰。同时，要鼓励对传统产业实施机电一体化技术改造。
其次，我国机电一体化产业覆盖面广，发展迅速，而我们的财力、人力和物力是有限的，产业的规划和发展不可能面面俱到，所以我们应建立机电一体化行业“协会”性质的统管合作机构，并赋予其职能，既有利于深入的行业调查，指导行业布点布局的调整，发展重点项目，又有助于制定出纵览全局的“机电一体化”发展计划和战略规划，以避免开发上重复、生产上撞车。
再次，通过“协会”的有效组织和广泛宣传，一来可以建立行业信息平台，及时分享更多的行业内部信息，二来可以增加产业在社会上的认知，使行业内外都重视和支持“机电一体化”的发展，既可以吸引外商到我国投资发展“机电一体化”的眼球，又可以更加方便合理调配资源。同时，尽管人民币升值短期内会减缓我国机电产品出口，但对技术贸易来讲，却可以利用此时的时机，大量引进相关产业的先进技术，反哺自身加工业，提高企业的利润空间。作为世界上最大的发展中国家，大力发展机电一体化技术，用微电子技术改造传统产业，开发数字化、智能化机电产品，既是振兴我国传统机电工业的新鲜血液和源动力，也是一条促使机电行业产业、产品结构调整日益完善的捷径[7，8]。
3 机电一体化技术发展趋势
Microelectro-mechanical系统（MEMS）一直是一个近年来热门研究领域。它也是一个快速增长的行业，它们的大小已经超过100亿美元，数以百万计的MEMS一直在等产品汽车安全气囊和喷墨打印机。MEMS技术已经应用到开发微型光学开关来处理高卷数据和话音通信的通信。MEMS本身是一个机电一体化极好的例子。作为另一个措施，表示的重要性小型化、美国政府投资270美元在2000年在国家纳米技术倡议关于人口统计学的改变，ASME报告中，“人口统计学是第二强大的力量改变世界的经济和社会。在未来40年，世界人口预计将将增长50%左右。婴儿潮一代将进入高级成熟度然后年老。“然后，报告触动了几个具体的方面包括欧洲和日本人口迅速老龄化趋势。虽然报告中没有讨论ASME，这种趋势将激励机电朝着人性化方向发展，如护理机器人的研发被称为人类友好的机电一体化。美国机械工程师协会（ASME）最近发表了一份报告，题为《机械工程在21世纪的发展趋势》，其内容主要介绍了从20世纪到21世纪机电一体化的进展和今后发展的趋势。它从以下四个类别描述了工程学的变革趋势：技术变革、人口变革、经济变革和社会变革。随着科技的进步，以下八个领域将会是机电一体化发展的主要途径：信息技术、微型化、材料科学、生物工程和医药、能源、运输、环境工程和制造业等[9，10]。
4 结论
在经济全球化趋势逐渐增强，市场竞争日趋激烈的当今社会，机电一体化的发展对优化本国的产业结构和发展本国经济具有至关重要的作用。机电制造思维是基于现代工程教育而逐步兴起和发展起来的。机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。总而言之，机电一体化技术作为机械技术，信息技术，电子技术和计算机技术的融合、发展与延伸，在经济社会不断建设发展的过程中占据着极为关键的地位。我们需要明确机电一体化技术未来发展方向，妥善处理机电一体化技术在发展过程中面临的问题与障碍，推动机电一体化时代的全面发展。
参考文献：
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电气化和自动化的区别范文5
[关键词]农村变电所 建设 配电装置 继电保护 二次接线 无功补偿
一、引言
我国农村电网目前仍以35、66kV电压等级的变电所为主，对于110kV电压等级的农村小型化变电所，除广东、湖南等地有少量建成外，其他地区尚未出现。因此，本文所说的农村小型化变电所是指户外敞开式布置，接线简单、保护简化、设备自动化程度高、单台主变容量在6300kVA及以下的35kV、66kV县及县级市以下地区变电所。
二、小型化变电所与常规变电所的区别
小型化变电所的建设方案，是在总结国内外变电所设计运行经验的基础上提出的，与过去建设的常规变电所和简陋变电所有明显的区别。无论是主接线形式、设备配置及选型、总体布置还是保护方式，都形成了一种新的格局。
1.主变压器
变电所可装设1~2台主变压器，在负荷变化比较大的地区，为降低,空载损耗，宜配置不同容量的变压器，如采用并联运行，为减小两变压器内的环流，这两台主变容量比不宜超过3：1。
由于农村电网线损大，季节负荷差别大，无功补偿率低，用户端电压难以满足电压允许偏差值的要求，不能保证用户用电设备的良好运行，如果采用有载调压变压器，可改善电压质量、减少电压波动。因此，经计算用户端电压不能满足用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。有载调压变压器的缺点是价格高于普通变压器，其检修工作量也较大。
2.电气主接线
变电所的主接线是根据负荷性质、用电容量、设备特点、出线回路数和变电所在电网中的地位等条件确定的，应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、维护简单、节约投资和便于扩建等要求。
35kV、66kV进线为2回及以下时，宜采用桥形接线、线路变压器组或线路分支（即T形）接线。10kV出线少于6回时，可以采用单母线接线；当出线为6回及以上并有两台主变压器时，宜采用分段单母线或简易分段单母线接线。
T接在线路中的分支变电所或终端变电所，主变压器容量在6300kVA及以下时，35kV、66kV侧应采用熔断器和隔离负荷开关配合作保护。这是农村小型化变电所区别于常规变电所的特有的一种保护方式。T接在线路中的分支变电所或终端变电所的重要性远比枢纽变电所小，而目前国内已研制出35kV户外隔离负荷开关，它能开断和关合200A以下的负荷电流，与熔断器配合代替断路器，能有效地保护主变压器和变电所35kV进出线。
三、配电装置
配电装置的布置和导体、电器、架构的选择应满足正常运行、安装检修、短路和过电压状态的要求，不得危及人身安全和影响周围设备，这是确定配电装置的基本原则。小型化变电所的配电装置为户外敞开式，宜采用半高型布置；若采用其他布置，应保证运行安全、检修方便，并考虑节约占地。
近年来，高压配电装置发展较快，新型设备的涌现大大提高了供电的可靠性，减少了维护工作量。为推广新技术、新产品，提高农网装备水平，农村小型化变电所的主开关设备应采用真空断路器、六氟化硫断路器、真空自动重合器或六氟化硫重合器作开断设备，不得采用以油为灭弧介质的断路器和自动重合器。
四、继电保护和二次接线
在小型化变电所中，主变压器保护采用熔断器与隔离负荷开关配合作保护，主变压器35kV侧采用熔断器作保护，主变压器10kV侧采用断路器作保护。农村电网主变压器容量较小，尤其是对T接在线路中的分支变电所，在一定程度上简化35kV侧保护，加强10kV侧保护，以节约投资。此外，随着新型负荷开关的不断改进，其开断的负荷电流越来越大，保护范围越来越宽，同时，熔断器质量不断提高，应用其优良的速断保护性能与负荷开关配合使用，保护变压器最为理想。
对10kV出线开关，若是户内装置，其控制和保护应采用分布式单元保护或综合集控装置；若是户外装置，应采用自动重合器。为充分发挥自动重合器的作用，10kV线路上采用自动分段器与自动重合器或带自动重合闸的断路器配合使用。
隔离开关与相应回路的断路器、自动重合器、接地开关之间应装设可靠的防误操作闭锁装置。当采用自动重合器时，其本身必须具有闭锁回路和合、分位置的信号接点。变电所应配置远动装置和可靠的通信设施。
五、无功补偿
10kV母线宜根据主变压器的容量和台数装设密集型补偿电容器，补偿电容器的总容量按满足主变压器所需的无功功率补偿值，一般按主变压器容量的10%~15%确定。
电容器组容量小于300kvar时，接线方式亦列成三角形；容量大于等于300kvar时，采用中性点不接地的星形或双星形接线方式。电容器组的开关设备和导体的长期允许电流不应小于电容器组额定电流的1.35倍。电容器组应装设单独的控制和保护设备，并应直接与放电装置连接。
根据农村变电所建设原则和发展方向，国电公司农电发展部提出了两个农村小型化变电所模式方案，即第一方案（近期方案）和第二方案（远期方案）。第一方案选用SF6（或真空）断路器作为10kV出线开关，控制和保护选用微机（或集成电路）综合集控台（屏），采用半户外式；第二方案所用SF6（或真空）自动重合器作为10kV出线保护控制设备，35kV侧主变压器保护选用新型熔断器，主变压器出口处装设自动电压调整器，采用全户外式。
随着小型化变电所数量的增加，运行时间的延长，以及与县调通信、自动化的密切结合，无人值班变电所的建设已逐步推行。
参考文献：
[1]丘立宇.谈农村小型化变电所设计.企业科技与发展,2010
[2]唐勇,徐斌,许和明.35KV农村变电所多方案设计与建设的探索.安徽电力职工大学学报,2002
[3]陈枫,张宏伟.35kV无人值班变电所的建设与运行管理.农村电工,2006
电气化和自动化的区别范文6
关键词：机电一体化；工程机械；智能；环保
中图分类号：F407文献标识码： A
前言：伴随科学技术的飞速发展，带动了不同学科间的相互渗透及共同发展，自从机械一体化技术出现以来，其已经有了长足的发展，并对传统的机械领域产生了翻天覆地的变化，使机械工程步入了“机电一体化”时代。机电一体化不是单纯将机械技术与计算机技术简单相加，机电一体化区别于机械电气化，有本质上的差异，机械电气化只是将电气的观念引入了机械领域，并没有给传统的机械领域带来根本性的改变，而机电一体化在将计算机技术引入机械领域之为传统机械赋予了许多新的功能，给传统机械创造创更广阔的发展空间。
一、机电一体化技术在工程机械中发挥的作用
（一）监控中的运用
工程机械中的电子监控可以对工程机械的发电机、传动系统、工作装置等的运行状态进行全面的监控，自动发现问题，给维修人员提供一定的信息，说明维修人员和机械使用员及时的发现问题和故障，并对设备进行检查和维修，保证机械的正常运行，极大地提高了工作效率，降低了维修费用，减少不必要的损失，也可以避免重大故障的发生。
（二）节能功能
在传统的工程机械使用中能量的利用率比较低，比如说液压挖掘机的能量利用率仅仅只有30%左右，工程机械中电子节能控制器的运用，大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，一定程度上发挥到了节能的作用。电子节能控制器操作比较简单，对机械的磨损也相对减少，从而提高了工作的效率。
（三）使得称量变得更加的精确
在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化，对称量系统实现微机控制，使得称量更加精确，减少了误差，提高了工作效率，同时采用自动化称量系统还节约了人力，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。
（四）机械操作的自动化能够降低劳动强度
在工程机械施工操作中引入机电一体化实现操作的自动化或者半自动化，这样大大降低了劳动强度，提高了工作效率，并且大大减少了因为操作者工作经验不足而造成的作业精度的影响。
二、机电一体化在现代机械制造业中的应用
（一）机电一体化技术应用于机床的创新
在机电一体化应用中，Z80-CPU各种应用软件较多，在我国机床数控方面应用比较普遍，因为它的系统开发较容易。我国的数控机床一般均采用经济型的光电隔离电路及Z80-CPU微机、微机I/O接口电路以及功率放大电路等。而且这类Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉价并且相对于其他的技术来说相对可靠、维修方便、通用性强。Z80系列有独特的I/O指令，而且I/O接口译码硬件也较简单，其微机运行时间也较短、重要的是其指令格式也相对较短，这样非常有利于缩短扫描现场机床工作状况的周期。
由于大部分的数控机床要求工作刀具或工作台必须精确按照沿坐标轴的运动，因此在这类机电一体化应用中，就必须要考虑采用具有插补功能的连续控制方式。滚珠丝杠摩擦损失小，副传动效率高，在整个操作中无爬行现象，运动平稳，给予适当预紧，采用氟塑贴面导轨，它具有耐磨性好，摩擦系数小，可消除低速运动的爬行现象，同时它的抗撕伤能力强、以及成本低等优点。反向时可以定位精度高、消除空间死区以及刚度好。可消除螺母和丝杠的螺纹间隙，因此一般数控机床的执行机构传动方式采用滚珠丝杠副传动。
（二）电子监控、故障自诊以及自动报警
电子监控、故障自诊以及自动报警，也就是说对于工程机械的工作装置，传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控，一旦在运行的过程中发生异常情况，就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。机电一体化的发展和应用，大大地改善了操作人员的现实工作条件，全面提高了机械设备的工作效率。与此同时，简化了机械设备检查和维护的工作，相应地减少了维修费用，大大降低了维修停机的时间，对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。
（三）降低功耗，提高生产率
一般的工程机械使用时功耗较高，但是生产效率确较低，例如传统的液压挖掘机不仅功耗较高，能量利用率不到30%，而且生产率较低。但是应用了机电一体化技术的工程机械利用先进的电子控制系统使机械的功耗大大降低，生产率明显提高，例如采用了卡特电子系统的液压挖掘机，功率利用率明显提高，从而使机器的生产率大大增加。又如将机电一体化技术应用于柴油发动机，由于电子调速器等的应用，使柴油发动机可以根据不同的工况选择不同的工作模式，降低了柴油发动机的功耗，增加了柴油发动机的工作效率。
（四）提高精度，增加良品率
机电一体化技术在工程机械中的应用，通过精密的电子控制系统，大大增加了工程机械作业的精度，使得整个生产过程的良品率大大提高。传统的机床加工的产品的精度很多时候是依靠操作人员的经验和操作的熟练程度，产品的良品较低。而应用的机电一体化技术的数控加工机床或者加工中心的加工精度显著提高，其可以根据控制系统的命令自动进行作业，并根据回馈系统的信号及时调整作业，产品良品率大大提高。比如最先进的数控金切机床的加工精度已经可以达到0.001mm左右，超精密数控机床的微细切削和磨削加工精度可达到0.05μm左右。
三、机电一体化发展趋势
（一）智能化
智慧化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智慧化就是重要应用之一。这里所说的智慧化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智慧是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智慧,则是完全可能而且必要的。
（二）模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元,是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智慧调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。
（三）环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然,绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
（四）系统化
系统化的主要表现特征就是系统体系结构进一步采用开放式与模式化的总体结构。系统能够灵活组态,并进行任意剪裁与组合,同时寻求实现多子系统协调控制及综合管理，特征之二是可以使通信功能极大增强。
参考文献
[1]岳鸣飞，马福喜.机电一体化在工程机械上的应用与发展[J].内蒙古煤炭经济，2013，（9）.
