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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电工技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
英文名称:Transactions of China Electrotechnical Society
主管单位:中国科协
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-6753
国内刊号:11-2188/TM
邮发代号:6-117
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1986
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
联系方式
期刊简介
《电工技术学报》(月刊)创刊于1986年,由中国电工技术学会主办,机械工业出版社出版,月刊。《电工技术学报》是电气工程领域的综合性学术期刊。主要涉及:电机与控制、电器、电力电子技术、电力系统、工业自动控制、电工测试、理论电工、电气绝缘、材料、信息化技术等。
《电工技术学报》为中文核心期刊,学位及研究生教育中文重要期刊。在《电工技术学报》上发表的论文被作为教授级职称评定和博士生答辩的参考之一;在评审国家自然科学基金电工技术类项目申请时,在评审国家学位委员、评审电工技术类博士学位及博士生导师申请时,在《电工技术学报》上发表的论文也是重要的依据之一。中国电工技术学会为全国一级学会,《电工技术学报》作为学会学术交流的窗口,在电工学术界、工程界、教育界享有很高的声誉。
高职院校入学学生的主体是高考成绩居于中下的考生,他们由于在中学的学习成绩较差,得到教师的鼓励和表扬也就少,渐渐产生自卑感,把学习当做负担,不求上进,甘居人后。还有的学生抱着混文凭的思想,整天无所事事,难以与教师配合。这是部分高职学生心理上的消极因素。当然高职学生心理上也有一些积极的因数,如:他们有使自己成才的愿望,也有改变落后现状,要求上进的心理;有强烈的自尊心和好胜心,有时他们表现出毫不在乎的样子,正是要求尊重而得不到尊重的一种逆反心理;他们追新求异,喜欢动手做实验,喜欢教学方法新颖,不赞成满堂灌式的教学方法。作为教师应充分发掘和调动高职学生的积极因素,如果教师还是用多年形成的教学方法,只考虑知识本身的“应接受性”和“可接受性”,而忽视学生是否“能接受”和“乐于接受”,就会导致学生厌学或学得费劲,教师也教得艰辛或无奈,教学效果较差。
二、电工技术课程的目的和特点
电工技术是一门集理论、实验、实训的课程,本课程是培养学生在理论上:掌握电路的基本概念、基本定律和电路的分析和计算方法,掌握用相量法分析单相正弦交流电路、三相交流电路的方法,并能理解变压器、三相异步电动机的工作原理和性能,理解常用低压电器的功能,能读懂三相异步电动机控制电路的电气图;在技能上:掌握电工的工艺和电工技术的实际操作能力。通过理论学习和实际操作的训练来提高学生分析问题和解决问题的能力,为今后工作打下坚实基础。由于该课程具有概念多、公式与定理多、原理抽象、知识含量大、计算量大、覆盖面广等特点,学生普遍反映理论难懂,公式难记,运算繁琐,解题困难。多数学生产生畏难情绪,有的甚至出现厌学现象,致使教学效果不尽如人意,为了提高教学效果,笔者从以下方面进行探索。
三、电工技术课程教学的展开
针对高职学生的特点,从电工技术课程的目的和特点出发,要增强课程教学的成效,可具体采取以下方面的措施。
(一)培养学生的自信心
作为教师首先应尽力给予学生正面的、积极的鼓励,来增强学生学习的信心,同时还要采用良好的启发和训练方式才能提升教学效果,因此在教学中必须首先考虑学生的实际接受能力,引导学生由易到难,循序渐进。教师可以考虑对接受能力强、中、弱的学生实施分层次的教学:对接受能力较弱的学生,要适当降低理论难度,加强动手能力的培养;对接受能力中等的学生,要适当加深部分教学内容,通过动手和实践让他们加深对知识的理解,提高兴趣;对接受能力较强的学生,要加强拓展知识的学习,着重培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。由于学生之间容易沟通,可以通过“结对子”和当“小老师”等方式,让能力较强的学生来帮助能力较弱的学生,以增强他们的学习兴趣。
(二)采用多种教法,培养学生的理解能力
学生听、教师讲的注入式传统单一教法,不仅使学生处于接受灌注的被动地位,而且还使学生在感知讯息上只依靠“听”的感性知觉,易于疲劳、注意力容易涣散,兴趣急剧下降。因此,在教学过程应针对不同的内容,采用不同的教法,进行综合启发式教学,才能有效地激发学生认识的兴趣,发挥能动作用。就电工技术课程教学而言,其教学内容主要分为四个模块:电路的计算、变压器及电动机原理、电动机的控制、照明安全用电等,其中每个模块的要求都有一些共性,如对电路的计算,不管是直流电路还是交流电路,都是计算单个元件或部分电路的电压、电流和功率,所以在教学过程中就要引导学生发现教学中一些相似或相反的规律,从而达到识别、理解、运用的效果。例如,电阻、电感、电容是电路的基本元件,理解了三个元件的性能特征,可为学习交流电路的计算和电子技术课程打下基础。但学生在学习过程中往往对电阻元件比较容易理解,而对电容和电感的性质很难掌握,因此,在教学中应充分运用对比法,让学生发现其中的类比性,可从电阻元件的电阻值,对比讲清电感元件的感抗,让学生推出电容元件的容抗。当然,进行类比时,不应局限于找出其相似属性,而要着重于抓住属性之间相似的因果关系或导出关系,所以讲清纯电阻、纯电感、纯电容单一元件的交流电路后,就引导学生推导二个元件串联(R-L、R-C电路)及三个元件串联(R-L-C)电路的性质,同时让学生自己总结出单一元件电路和两个元件串联的电路及三个元件串联电路的共同特点。又如电动机和变压器都是根据电磁感应原理制成的电机,它们的结构、原理和特性有许多相似的地方,学生在中学已经学过变压器内容,比较容易记住变压器的参数,但对电动机往往分不清定子、转子的参数,就指导学生观察,变压器的一次侧和电动机的定子都是接到电源,所以参数脚标都有1且和电源的参数有关,而变压器的二次侧和电动机的转子都是接负载,参数的脚标有2且通过负载来计算,这些对比启发,学生就会总结分析出其相同点来领悟新的内容,同时也理解了难点,掌握了重点知识。
(三)设疑引导,培养学生思维能力
不管在任何章节,都应以启发为核心,引导学生探索、思考。如直流电路的计算主要有基尔霍夫定理、支路电流法、叠加定理和戴维南定理,他们属于电工技术理论解题占有重要地位,理论考试是常考的知识点,理论讲授完之后,由于几个定理解题各有千秋,因此,可以提出问题:让每位同学至少找出两个例题来分别说明采用那个定理解题较好;再如交流电路的计算有代数法和相量法,讲授完后让学生自己总结,在什么条件下用相量来计算问题,在什么情况下才能用代数来计算问题。通过这样的总结,学生就明确各定理的应用范围,也培养了阅读思考能力,达到解题方法能灵活应用的目的。
(四)授课教室的迁移
作为一门分支学科,电子电工技术是由传统电工技术发展起来的新型技术。电子电工技术以计算机技术为基础,并从多个角度与传统电子技术相融合进而实现最大效率的新型技术。因此,结合电子电工技术特点与作用,来分析该技术在电力系统中的实际应用是一项非常有意义的研究。
2电子电工技术的主要特点
凭借信息技术的发展,计算机技术逐渐向网络化、智能化方向迈进。由于新技术的不断涌现,新型电子器件显著提升了传统电工技术的使用效率。因此,现代电子电工技术主要呈现出以下几个方面的特点。
2.1集成化特点
电子电工技术的集成化是指全控型器件依靠多种单元器件的并联,全部集成到一个基片上,这与传统器件有着完全不同的分立方式。这类器件的主要特点是控制功率较大并且可以控制较复杂的电路。
2.2高频化特点
电子电工技术的高频化,是指器件在实现集成化的同时提高了工作速度。例如,电力晶体管(GTR)能在十千赫兹频率以下工作,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)可以在数十千赫兹以上工作,而金氧半场效晶体管(MOSFET)的工作频率能达到几百千赫兹。
2.3全控化特点
电子电工技术的全控化主要指全控型器件的自关断功能。在半控型普通晶闸管逐渐被替代的情况下,电子电工技术在电力系统中实现了全控化特点,这也是电子器件在功能层面的重大突破。电子器件全控化特点在很大程度上简化了电路设计,进而提高了器件的工作效率。
2.4高效率化特点
电子电工技术的高效率化,主要体现在两个方面,即变换技术和器件。通过不断减少器件的导通压降,可以达到降低导通损耗的目的。此外,加快器件开关的升降过程,也可以降低开关损耗,而采用软开关技术,并处于合理运行状态下的器件,其运行效率可以得到大幅度提高。
3电子电工技术的作用
为了更好地适应现代社会发展,电子电工技术不仅承载了传统电工技术优点,还尝试做出一些改变,下面就电子电工技术在电力系统中的作用做具体分析。
3.1优化电能使用
优化电能使用在电力系统中是非常重要的,在确保整个电力系统正常运行的前提下,电子电工技术通过对电能资源的整合与配置,实现了对电能的大幅度优化,这是电子电工技术在优化电能方面的重要价值体现。
3.2实现机电一体化
机电一体化是指在安全与稳定的网络运行下,传统产业通过全面的电子电工技术的整合与改造,实现了新型机电一体化的发展模式。这不仅是传统产业的技术升级过程,更是高端电子科技在新型产业技术中应用的重大突破。
3.3垫定了未来发展方向
机电设备在向小型化发展的同时,电子电工技术可以促进系统响应速度的加快,为了达到这一目标,进行系统变频化和高频化的技术研究就是未来发展的主要方向。
4电子电工技术的应用
目前电子电工技术在电力系统中的作用不容忽视,其技术应用也越来越广泛,其中最主要的几种应用包括以下几个方面。
4.1发电环节
在发电环节,有效利用和改善发电系统的发电机组均涉及到电子电工技术的实际应用。(1)静止励磁静止励磁普遍运用于大型电厂的发电机组,通过替代传统励磁机,电子技术有效地提高了电厂发电机组的运行效率。(2)变速恒频励磁电子电工技术在水力发电或风力发电中也同样拥有广泛的应用,其中水力发电中水流量和压力大小影响发电效率;在风力发电中,风速决定发电的多少。通过电子电工技术的调整,使机组自转速和电流频率保持一致,进而获得最大效率。(3)机泵的变频调速在高低压电进行互转时,传统风机水泵变频器逐渐被变频机所替代,变频机的引入可以达到效率的最大化。但目前来看,关于电子电工技术在变频机的具体使用中还处于摸索阶段。(4)太阳能系统作为本世纪大力推广的可再生能源,太阳能发电的同样需要依赖电子电工技术的支持,大功率电流转换器就是太阳能发电的技术核心,目前美国加州电厂拥有着太阳能发电的核心技术。
4.2输电环节
在输电环节中,高压直流电、柔流电输电技术和静止无功补偿器的应用均不同程度的涉及到电子电工技术的应用。(1)柔流电输电技术;(2)高压直流电输电技术;(3)静止无功补偿器。
4.3配电环节
在当前配电环节中,对于电能的质量控制是急需解决的问题。想要提高配电质量,对配电系统在电压、频率、谐波及非对称条件上都提出了更高的要求,而电子电工系统在用户电力技术上的应用,就很好的解决了配电过程中供电的安全性和稳定性问题,保证了供电质量。
5结束语
模拟电路通常是电工技术教学中的难点,一是电路结构复杂,学生难以理解;其次,学生不了解该部分内容在实际工作中的应用,导致学习兴趣不高。为此,可以适当将EDA技术穿插在这部分的教学中,从实际电路设计的过程中引出与课程关键知识点相关的内容,以达到提高学生学习兴趣的目的。以下用一个实际的例子来表明如何将EDA设计过程与电工课程中相关知识点进行结合。例:使用ADS(Advanceddesignsystem)软件实现共射极放大电路的静态分析与直流偏置设计。共射极基本放大电路是电工技术中模拟电路部分接触的第一个重要的知识点,课程要求学生熟练使用计算法与图解法来确定放大电路的静态工作点。学生对这一部分的掌握情况直接影响到其对后续知识点的掌握,因此,本例从电路设计的实际过程出发,引出相应的知识点。在讲解例子之前,需要给学生明确的是在实际的有源电路设计中,通常情况下,晶体管静态工作点的选择与设计是第一步,也是至关重要的一步。实现不同功能的电路,可能在电路图上区别不大,重要的是其静态工作点的选择。例如,低噪声功率放大器需要无失真地放大微弱信号,因此它的静态工作点需要选择在输出曲线的中点,而高功率放大电路为了尽可能提高输出效率,通常静态工作点选择到靠近截止区,而混频器、倍频器等电路,主要为了使用其非线性性能,因此,它们的静态工作点通常要靠近饱和区。其次,需要强调的是电路设计是电路分析的逆过程,遵循的步骤是根据输入输出关系,确定静态工作点,再得到直流偏置电路,与课程中计算直流工作点的顺序正好相反,但是,它们所反映出的基本原理都是相同的。确定静态工作点,就是根据电路所要实现的功能,确定基极电流IBB和集电极电流IC,集射电压UCE。
因此,首先需要得到晶体管的输入输出曲线。在ADS中,输入输出关系是通过对晶体管做直流扫描得到的。实验步骤是先建立一个新的工程项目(Project)和一个新的设计(Design),然后选择晶体管直流工作点扫描模板(ADS中常用的功能都做成了模板,可以直接调用),并在其提供的元器件库中选择合适的元件,加入到模板中,如图1所示。其次,需要设定晶体管的工作范围,就是IBB和VCE的范围,可以通过扫描参数设置得到,如图2所示。
本例中,IBB的扫描范围是从20uA到100uA,扫描步长为10uA。VCE的扫描范围从0V到5V,扫描步长为0.1V。当扫描参数确定后,点击仿真按钮,就会产生图3的输入输出曲线。图3所示的输入输出关系曲线与课本上的曲线几乎是一致的,它表明在不同的基极电流IBB作用下,集电极电流IC与集射电压VCE的关系。通过输入输出曲线,可以选择合适的静态工作点,以实现电路的功能。在本例中,为与教材保持一致,将静态工作点选择在输出曲线的中点,大致对应于图3中光标m1的位置,软件会自动显示出此处的参数,即IBB=60uA,VCE=3V,IC=6mA。当静态工作点确定后,可以据此设计直流偏置电路。由于本例是设计共射极基本放大电路,因此需要计算基极和集电极电阻的大小。根据共射极放大电路的基本计算结果,可以设计出图6所示电路。验证该电路的方法是对其做直流仿真,并将仿真计算的结果直接显示在电路图中对应的元件和支路上。
从图中可以看出,基极的电位为809mV,电流为69.9uA,而集电极电位VCE=2.74V,Ic=6.64mA。对比前面得到的静态工作点参数(IBB=60uA,VCE=3V,IC=6mA),可以发现它们之间存在一个小的偏差,这是因为在电路设计中,无论是在静态工作点还是元件参数的选择上,都存在近似的过程,因此,任何电路的设计,都是一个近似的设计,由此得到的实际电路都需要经过调试合格后才能够实际使用。以上的例子为学生展示了一个电路设计的基本过程以及设计方法。当课程进一步深入后,可以对本例进行扩展,例如在分析放大电路动态特性时,可以加入不同幅度的输入信号,观察在不同静态工作点,放大电路的输入输出波形和非线性失真,有助于学生理解设计静态工作点的意义。
通过在电工技术课堂上增加EDA设计的过程,可以使课程从纯理论教学转向理论与实际设计相结合的教学方式,不仅能够提高学生的学习兴趣,还能够培养他们的实际动手能力,并极大增加了教师和学生间的互动。同时,课本上的理论与公式不再需要死记硬背,它们已经融合到设计过程中,学生通过一两个简单的设计就可以熟练掌握,使学生能够轻松完成课程的学习和考试。
作者:卜云 单位:西华大学
【关键词】电工技术改革创新举措
新时期以来,随着信息科技的不断进步,以及现代化设施的更新,像电力的制造、生产,以及交通等和电工相关联的领域日渐增多,电工技术对人们的生活和生产产生了非常深远的意义,在人们的生活当中发挥着举足轻重的影响,促进了社会的可持续发展。相对应的电工技术的改革创新也一定会推动社会的稳定发展和人类文明的更大进步。
1、电工技术的发展
电工技术始于19世纪30年代,从此中国步入了电气化的时代,跟电相关联的产品陆续出现,直到20世纪后期,以新工艺和新材料为主导的新型电工技术出现。电工技术的发展和改革从来没有间断过,并跟环境、生物、食品和医学等领域不断进行融合和发展,与化学、物理和军事等学科不断融合产生了很多的学科。与此同时,传统意义上的电工技术也面临着很多的问题,电工人员的综合素质较差,技术不发达,管理机构不健全,设施落后,比较专业的电工人员稀缺等,这就使得电力生产和制造方面的技术跟不上时展的潮流。
二、电工技术的现状
电工技术发展至今,已经被广泛地应用于社会的多个领域。它不仅给人们产生了很大的价值,而且使全球之间的往来日益密切,我国电工技术的发展跟世界相比,是有一定距离的,这种距离除了生产组织上,还体现在对新型技术的使用和研究上。自从我国实行改革开放以后,电工技术取得了一些可喜的成就,这主要体现在触摸屏、中小型的电机,变频器和PLC等新型的技术上,这些技术在生产中的普遍使用,促进了我国电工技术的不断改革和向前发展。
三、电工技术的改革创新
旧的事物必定会被新事物所代替,这是一种必然的趋势,因此,不发达的陈旧技术一定会被新的工艺和原材料所代替是必然的,只有如此,才能够为生活和生产带来大量新型产业,为社会的分工合作做出贡献,使产品的更新速度加快,产生巨大的经济价值,因此,电工技术的改革一定会促进社会经济的发展和人类文明的进步。
3.1电工技术在各个领域的改革
一是在生产领域的改革。科技是第一生产力,每一位科技人员的目标就是要把科技转变为生产力,新型的磁性材料和超导体技术是在电工技术的发展下产生的,从而使核磁共振生成图像的费用明显减少,因此它在生产当中的每各个领域都得到了广泛的使用。特别体现在医疗这个领域,超声生成图像技术的应用,能够使得医生在使用这项技术为患上结石的病人做手术的过程中,能够使用超声波把人体的肌肉组织穿透,从而进行更有针对性的治疗,在很大程度上,改善了我国的医疗技术,使病人的痛苦得以缓解。二是在驱动领域的改革。当前情况下,以电作为驱动在中国是比较明显的。像磁悬浮列车在我国的调试,即使存在很多的异议,也不能不说它是电工技术的一项重大改革,这种技术的存在,使电的驱动能力越来越大,能够使列车高速地行驶,于此同时,跟电相关联的汽车日渐增多,在不久的将来,必将代替石油,从而推动社会的可持续发展。
3.2新型可再生能源发电技术的运用
在一定的时间和空间内能够进行更新和恢复的能源就是可再生能源,可再生能源在一定的时间内是能够连续使用的,主要有:水能、风能、太阳能,以及地热能等,这些都是可再生能源。而像石油这种不可再生能源的消耗越来越多,因此,需要发现一种新型的能源运用到我们的生活和生产。世界也对此问题引起高度的重视,我国也不断地开发和使用新型的能源,比如风力、水力发电、核电等,水利发电技术的广泛使用,缓解了我国电量需求大的现状,并且也充分地使用了这些能源。
四、结语
国家之间实力的竞争,说到底是科技和经济上的竞争,因此,应当追求在科技和在经济上的与时俱进,我们应当在关心世界其它国家电工技术改革的过程中,使用现有的电工技术资源把它转变为生产力,使电工技术的巨大用途充分地发挥出来,于此同时,不断地去研究和解决问题,这样才能够推动社会的不断进步。
参考文献
(一)教学模式缺乏创新
目前多数高职院校在进行电工技术实训教学时依旧采用传统的实践教学模式,老师作为主导,进行知识的灌输,授课形式多采用“示范—模仿”的方式,这种“填鸭式”的教学已不能达到素质教育的要求,严重的限制了学生的自主意识和创新能力培养,阻碍学生思维的发展。
(二)教学设备明显落伍
目前的高职院校普遍存在缺乏实训资金的窘况,这也导致在进行电工技术实训时所需元器件不足,严重制约了培训的质量和实训的效果,甚至有的学校还在用上世纪的设备在进行实训,这就很难让学生了解到最新的专业发展情况和国家的最先进的技术,这样的电工技术实训已经严重影响了教学效果。
(三)实训教学师资力量不足
高校的扩招造成了学生数量的猛增,教师资源的短缺,于是在电工技术实训时,本来应该是一个实训教师负责十到三十个实训学生教学,结果却是一个实训老师要负责四五十个学生的实训,这样的效果可想而知。大多数的教师缺乏对现代电工先进技术的了解,在实训时仍旧采用旧的一套流程和知识,无法达到实训的真正效果。
二、电工技术实训教学的一些思考
(一)改进电工技术实训教学内容的思考
传统的电工技术实训教学内容就是利用理论教学加上操作来培养学生必要的基本技能,教学内容缺乏创新,对实际的职业需求联系不紧密,无法吸引学生的兴趣,很难达到培养学生能力的效果。在近几年的电工技术实训教学中,通过探索性的实践教学,以及国内各高校教师的全新概念的职业教育和培训的教学经验,这门课程逐步形成了专业知识侧重于社会需求的一套新的教学模式,并在一些高职院校得到了应用和推广,在教学内容中,重点培训技术应用程序和以创新为主的电工技术实践教学内容,主要包括电工技术的基本技能能力培养、专业技能能力锻炼以及综合技能能力融合三部分,注重学生实际操作的技能以及专业技能的实际应用,为了提高学生的学习积极性,还把国家职业技能鉴定标准转化为实际的教学内容。
(二)融入新的教学方法的思考
高职院校进行专业人才培养改革的思路集中在培训模式上,就是在实际的教学过程中注重实践性、开放性和职业性,也就是在明确的教学目标指导下,通过多方位的思考和讨论,在教学内容上合理改进项目设计内容,之后通过实践进行验证,在教学过程中打破传统观念,利用项目教学法,把过去所进行的封闭教学改为开放式教学。在教学过程中,教师不再是中心,而是作为学习的引导者和组织者,在课堂上老师与学生以互动的形式共同探讨每一项学习的内容,在教学过程中教师要鼓励学生参与学习,使学生的实践动手得到提高的同时,大脑思维得到拓展,观察想象力得到提升,项目教学法充分发挥学生的主动性和创造性,使学生在专业能力,方法能力,社会技能和个性上得到全面发展。
(三)分层次设计电工技术实训教学过程的思考
高职学校的工科专业都有所不同,电工技术实训课程的学习也就有先有后,应根据学生学习进程的实际情况以及实训课时的多少,把学生分为不同的培训队伍。对于基础知识接近于零的,着重电工技术基本技能的训练;对有一定基本技能和相关知识,可以加强培养学生专业实践技能;对于基础较好接受能力强的学生,可以加强课外设计和创新设计综合实训内容。通过对学生按照不同的培训队伍进行的分层培训,使学生在学习时做到了个性化发展,让他们在学习中得到了想要的东西,在实训过程中也得到锻炼。
(四)延伸实训基地的使用功能的思考
为了进一步优化电工技术实训教学,可以开放电工技术培训基地,尝试打开管理模式,为学生进行专业实训进行开放。学生利用课余时间进入训练基地进行训练,锻炼基本技能,这样既可以改善训练基地的利用率,最大限度地发挥其价值,还可以保证在完成教学任务的前提下,通过开展对外服务,培训基地向专业学生开放,促进新技术的推广,为社会培养专业技术人员,开展社会性质的职业技能培训与职业技能鉴定理论学习,最终目标是把电工技术培训基地建成集教学、电工技术培训、职业技能鉴定和技术服务等功能齐全的教育和培训中心。
三、电工技术实训教学采取的保障措施
(一)应用先进教学方式,提高教学质量
在电工技术实训过程中,实训教师要引进先进的教学方式和方法,结合传统教学里的优点,着重对实训项目的完成质量进行管理。在教学过程中,进一步明确实训教师的责任,同时利用先进的教学设施,如投影仪、计算机、多媒体等工具开展教学,优化教学资源,建立通过电气技术培训考核标准与电气技术培训指导相结合的方式,利用全面、开放的教学模式,有效地提高电工技术实训教学的质量。
(二)推进教学改革,提高教师执教能力
教师作为学生学习的引路人,只有自身能力提高了,才能做到“教书育人”。在电工技术实训教学中,教师应该在结合课本与实训项目教学的基础上,多钻研一些新的技术,并在实训教学时传授给学生,使学生能跟上现代社会发展的步伐。这就要求高职院校要推进教学改革,督促教师去了解和学习新技术、新工艺、新设备,并将这些及时补充到教学内容中去,只有教师努力钻研业务技能,进行良好的教学情境设计,有效地提高教学水平,学生才能在学习过程中在专业技能和综合素质上得到训练和提高。
(三)加强企业和市场调研,紧跟电工技术发展步伐
学生到高职院校学习技能,直接目标就是在毕业后能找到一个理想的就业场所。在电工技术实训教学中,学校或教师应结合电工技术专业特点,找到一些需要这方面人才的企业或市场,给学生提供真实的实训场所,既可以让学生在实训中得到提高,也可以了解最新的电工技术发展情况,还可以让企业了解学生能力,优先得到企业的青睐。
四、结语
关键词:电工技术实验 教学改革 创新实验
中图分类号:G642.0 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2013)04-0091-01
电工技术是工科类专业的一门重要专业基础课,课程的显著特点就是其实践性。要熟练掌握电工技术,除了要掌握基本理论外,还要掌握电工器件及基本电路的应用技术,因此实验课成为电工技术教学的重要组成部分。通过实验教学,可使学生进一步掌握其基础理论知识,提高学生的动手能力和创新能力,把他们培养成有熟练技能的社会需求型能才。
1 实验教学现状
1.1实验课不受重视
在电工技术教学过程中,一般把理论教学作为课堂教学的重点,而实验教学则依附于理论教学。长期的这种教学方式使师生们形成了只重视学习理论知识,忽视电工技术实验对学生技能的培养。学生感觉电工技术实验枯燥无味,认为实验课无足轻重,部分学生做实验也只是应付差事,这样即使做过了实验,也没有达到实验对学生训练培养的目的。
1.2实验内容单一
以往所用实验教材内容单一陈旧,主要是一些简单的验证性实验。学生按照教材上的步骤按部就班做实验,得出已知的实验结果。这些实验不能适应新形势下培养人才的需要,无法吸引学生的实验兴趣。实验教材缺乏综合性、设计性实验,更缺少创新性,不利于学生思维能力和创新能力的培养。
1.3学生动手能力差
电工技术实验是学生进入大学以后最先开设的电工电子实验,学生在中学期间接触到的此类实验很少,所以基础比较弱,动手能力差。而电工技术实验相对于中学物理实验比较复杂,所用的仪器和元器件比较多,其中有些实验器材,例如电容器、继电器、接触器等都是第一次碰到,不知到如何连接,所以学生害怕做电工技术实验。
2 实验教改探索
2.1革新实验内容
实验内容的改革应根据本课程的特点和学生的实际情况,整合一些基本的、重要的验证性实验作为实验教学的基础内容,在此基础上,增加设计性、综合性、创新性实验,以培养学生的创新能力和综合应用能力。
在做电路功率因素提高实验时,以往只是简单地验证一下电容与功率因素的关系。改编实验内容以后,在保留这些基础性实验的同时,增设一些应用性实验,例如:可安装一个日光灯照明电路,并对灯管、整流器、起辉器、开关进行测试与维修,这样能提高学生的应用技能力和创新能力,激发大家的学习热情和学习积极性,培养学生的职业技术能力。
2.2改进实验教学方法
改变以往的教师为主的教学模式,实施以学生为主体的教学方法。实验教学不再以教师讲解为主,而是指导学生根据实验教材自己做实验。有些实验若学生操作不当可能会损坏仪器,为了避免这些情况发生,应在实验前着重强调需要注意的事项。而对于一些不会损坏仪器的问题,实验前一般不必进行指点,而是由学生发现问题后自己查找,加深印象。做实验时学生每两人一组,鼓励他们遇到问题不是先问教师,而是相互探讨。如果问题本组不能解决,可以在其他组讨论。若问题仍然没有解决,则教师引导学生一起探讨,最终解决问题。这种以学生为主体的教学方式不仅能锻炼学生的动手能力,提高学生之间的团队合作精神,还能培养学生勤于思考、自己动手解决实际问题的能力。
2.3多媒体辅助实验
在做创新性、设计性实验时,需要学生自己进行设计,然后选择相应的元器件,而实验室资源毕竟有限,很难满足所有学生的需要,为此引入多媒体辅助实验手段,对于一些实验允许学生运用仿真软件进行模拟实验。学生用Multisim做电工技术的仿真实验,不仅能满足学生对仪器设备的需要,更可以充分发挥学生的想象力和创造力,设计出各种各样的的电路,而不用担心设计失败造成仪器的损坏。同时对于同一个电路,不同的元器件参数、某个元器件的有无,都可以用仿真元件模拟,从而进行对比学习,从现象中观察元器件的作用、参数的选择,这比单纯的理论讲解、公式推倒直观形象,更容易使学生接受,并且能够激发学生的学习兴趣,真正变传授式教学为学生自主式学习。
2.4组建电工器材安装维修兴趣小组
组织一些有兴趣的学生成立电工器材安装维修兴趣小组,在教师的指导下,维护修理一些简单的电工器材,义务为学生修理一些电器产品。这样,既能锻炼学生的动手能力,又能把所学的知识直接转化成实际运用能力,增强了学生的成就感,使学生实际感受到知识的力量,更能使学生自主学习,从而培养社会需求型人才。
一、中职传统教学模式存在的问题
受传统中等教育观念和教学的影响,中职《电工技术》课程的教学模式存在许多的问题。因此,不能跟上当前电工技术日新月异的发展。并且,单纯地追求课程的理论性、全面性和系统性,或者只考虑引入多媒体教学从形式上追求教学手段,只当一位幻灯片放映员是远远不够的,没能从根本上体现现代教育技术的优势。
二、基于任务的中职《电工技术》课程教学改革与实践
中等职业教育培养的是技术应用型的专门人才。学生的动手能力较强,而理论基础欠缺。《电工技术》课程涉及的知识面广、理论度深、教学内容抽象,应用传统的教学手段很难讲清楚。并且,由于电工技术的迅猛发展,只停留在利用现代教学手段,如多媒体教学是远远不够的。要更好地掌握《电工技术》课程中抽象的内容,必须将抽象的内容形象化,将教材的理论知识实践化。计算机仿真实质上是一个实践的过程,通过计算机仿真可以将理论知识付诸于实践。基于任务的人才培养模式被广泛应用于我国的工学研究生培养中,其核心是通过做项目培养学生的理论水平和实践能力。本文将这一思想应用到《电工技术》课程教学中,把教学中的一些问题和理论知识通过教师的提炼设定为一个个的具体任务,由学生通过仿真来完成,以加强学生对知识的理解和掌握。
1.根据培养目标和教学手段选择参考书。参考书是中等职业教育教学的重要载体,参考书的选择除了依据专业培养目标外,还应考虑学生的实际情况、教学手段。为此,基于任务的中职《电工技术》课程教学改革不能局限于一本参考书,而是需要参考书组。如选择针对《电工技术》理论课程参考书,作为理论教学的依据,在内容上,体现职业教育特点,反映最新的科技成果。还要选择一些有针对性的计算机仿真参考书。MATLAB是一种通用的科学仿真工具,MATLAB有信号处理、通信、控制、电工技术等学科的工具箱,同时有很多针对不同学科的MATLAB参考书。可以选择一些针对《电工技术》的MATLAB参考书,作为实践教学的依据。
2.根据教学需要设定任务,应用计算机仿真平成。在教学过程中,根据教学内容设定任务,将参考书上的具体教学内容,通过提取将其转化为一个个便于计算机仿真的任务。例如,在教授谐振电路这部分内容的时候,可以设定一个“计算二阶带通电路频率响应”的任务,具体要求:已知二阶带通电路如图1所示。应用MATLAB工具软件,仿真Q=5、10、20、50、100时的幅频和相频响应。以下是学生设计的一个实例结果。为对于不同品质因数的线性频率特性,图3为对于不同品质因数的非线性频率特性曲线。在教学中引入任务,通过仿真来完成,根据教学内容和专业要求,联系生产实际提出简单的设计任务,让学生先进行设计,完成计算机仿真后,对理论知识进行验证和完善自己设计,既加深了对知识的理解,又发挥了学生的创造力,培养了学生的学习积极性,对培养学生职业能力起到了积极的促进作用。
三、结合任务教学改革的考核方法
中等职业教育的教学和培养目标有3个显著特点:一是注重岗位能力培养,按需施教,学以致用;二是强调课程体系的针对性;三是突出实践环节教学。因此中等职业教育应把培养学生的创新能力、实践能力内化到评价模式中,通过评价的引导提高学生的知识运用能力、自学能力、自我评价能力、分析和解决问题的能力。根据加德纳的多元智能为理论基础的多元教学评价,强调评价方式的多元化。实质是全面真实地评价学生的潜能、学业成就,促进学生的发展。在多元评价中注重评价过程,注重学生对问题的解决和创造能力。基于任务的课程改革也不再局限于闭卷考试一种形式,而主要由理论知识考试和完成任务情况两种考核方法相结合,两种考核方法是相辅相成的,对于任务完成情况的考核比重占到50%,形成立体的考核方法。这样的考核方式除了考核学生对理论知识的记忆,还考核了学生对于理论知识的理解、吸收和实际应用的综合素质。总之,对中职教学改革是一个复杂的系统工程,《电工技术》课程的教学改革只是其中的一个具体问题,我们可以将其他教育模式中的成功的思想应用到中职课程改革中,进行一些有益的探索与实践。
关键词:《电工技术》教学方法 启发式教学 多媒体教学 理实一体化
《电工技术》是我校五年制高职应用机电专业的一门专业基础性质的课程,它是理论性、实践性都很强的课程,且内容多,与实践有较多的联系。而就目前的学生来说,普遍存在基础差、学习动力不足的现象。因此,如何让学生能完全接受这门课的全部知识,特别是重点内容的理解和应用,为以后的专业知识打下良好基础,一直是我所探索的方向。所以在平时的日常教学中,我以培养学生的主体意识,提高学生的学习兴趣和学习积极性为中心,不断改进教学方法。下面是我总结的一些教学方法,在实际教学过程中,收到了良好的教学效果。
一、重视第一堂课的教学,引导学生学习
《电工技术》的第一堂课,对以后的教学相当重要,具有创意的新课导入,可以激起学生的注意力,诱导他们积极思考,而且激发了学生学习这门课的兴趣。一旦学生对该门学科感兴趣,他们就会积极地学习这门课的知识。因此,激发学生学习这门课的兴趣和动力就成为第一堂课的一个首要任务。首先可结合电工技术的应用实例――家用电器,介绍电工技术的发展概况,让学生体会到电工技术是一门需要不断探索和研究的科学技术;其次,我们可介绍生活中的电工技术的应用实例,让学生感到我们的生活离不开电工技术,让他们的思想由“要我学”自然过渡到“我要学”;再者,还应介绍电工与所学专业的关系,明确电工技术这门专业课在机电专业中的重要地位,使学生从思想上引起重视;最后,从身边入手,找一些应用到电路的小家电,如:日常用手电筒、家庭照明线路等。一开始让学生观察它们的结构,让他们发现把电阻、开关、负载等元件由导线连接起来就构成一个实用
电路,从而引出学习这门课的目的和知识,让学生形成先入为主的求知欲望。
二、讲究学习方法,培养学生良好习惯
《电工技术》不同于其它基础课程,它既需要掌握牢固的理论基础,同时又要学会分析和使用电路。为使学生尽快地适应这门专业课程的学习,在传授知识的同时,我们还要教给学生正确的学习方法,提高他们的自学能力,培养良好的学习习惯。首先,提倡先预习后听课,在课前通过自学把教材的重点、难点、疑点找出来。对学生的预习要检查和评估预习效果。凡是通过自学解决的问题在课堂上就不再作重点讲解。其次,要求学生做好课堂笔记。教会学生做好课堂笔记,有利于其接收和掌握新知识。记笔记主要记教师讲课的提纲、重点、难点、概念,记关键词,难点用记号标出,以便于课后集中精力去解决。最后,要求学生课后复习。课后让学生重温讲课内容,整理笔记,以便对所学知识理解更透彻,掌握更牢固。
三、合理选择理论知识,启发式教学
传统的教学模式方法,以教师单方面讲授为主,讲授内容以单纯的书本知识为主,学生学习方法以死记硬背为主,其弊端显而易见,对我们高职的学生更是不利于实用性、专业型人才的培养。所以针对以上种种弊端,本人认为在教学的过程中应采用启发式教学。例如,对于一些初步的概念和知识点,教师可根据教学内容实际,有意设置疑问,将要讲授的问题先引出来。这种方式能引导学生对教师设置的问题进行思考,进而引出新授课的内容,并主动在新授课内容中寻找答案。比如,在学生掌握了电阻串、并联电路等简单电路的解题方法后,在讲授基尔霍夫定律一节时,可先复习混联电路相关计算,然后在电路中加入一个电源,使电路变成一个含有两个电源的复杂电路。这个电路无法用电阻串、并联的解题方法来解决,学生在多方求解无果而迷茫时,教师此时提出复杂电路的概念,复杂电路用简单电路的求解方法不能解决,怎么才能解决这个问题呢?进而引出基尔霍夫定律内容的讲授。这种设疑引出问题,分析探求解决问题的过程层层深入,环环相扣,吸引着学生积极思维和主动学习,能够有效提高学生解决问题的能力和探索能力。
四、多种教学方法和教学手段并存,调动积极性
针对《电工技术》不同章节的不同内容,在授课过程中,通常主要采用以下几种教学方法:
1.提问引入法。提问法主要是根据学生已有知识或实践经验,有目的、巧妙地提出问题。有的问题要学生讨论回答,有的则作为引入新课的悬念,不作回答,并且根据回答情况适时掌握教学进度,调整教材内容的深度,补充必要的知识内容。当然,针对不同的教材内容,教学的不同环节,应采用不同的提问方式。在导入新课内容时,我一般采用启发式的提问,制造悬念,启发学生的思维。
2.实验引入法。电工技术是一门实践性很强的课程,也是一门比较抽象的课程。有很多现象是看不见摸不着的,特别是电磁感应方面的知识。要增强教学内容的直观性,必须借助于实验,让实验来验证理论。如在电磁感应一节,学生在前面章节已经掌握了“电”生“磁”的相关知识,那么“磁”能不能生“电”呢?通过直导体的电磁感应现象的演示实验,可以非常直观地引出电磁感应现象及其定律。这样引出新课既直观、自然,又富有吸引力。
3.定期复习法。对于《电工技术》的教学过程当中根据不同的教学内容,可选用以下三种方法。一是及时地归纳小结,教师在课堂教学结束时,以简练的语言对授课重点、难点内容进行概况复习,使学生更好地掌握重点,理解难点。二是反复练习,课堂上的例题讲解完之后,教师可给出相应的练习题型,让学生练习,巩固课堂效果,达到检查学生学习情况和使学生掌握所学内容的目的。三是启发式地提问,课堂教学活动开始时提出或设置问题,在课堂教学结尾时照应式地回答问题。通过回答问题对授课内容进一步概括,使课堂教学前后相呼应,教学过程完整规范,加深学生的学习效果。
4.多媒体教学。对于平时在教学中使用的教学手段,在传统的授课方式下,多挖掘好的教学手段,如自做简单电路来加强学生的理论实践性,采用集语音、图形、文本等诸多媒体的优点于一身多媒体技术来丰富平时的教学手段,使学生更快更好地掌握课本理论知识。
五、采用理实一体化教学
现在的高职学生都具有文化程度参差不齐、理论基础水平较薄弱的特点,面对复杂且枯燥的理论推导以及难记的式子,学生往往缺乏学习热情,而动手实践的环节,学生都很感兴趣。所以,在教学过程中采用理实一体化教学,这样既能激发学生的学习热情,又能通过实践来掌握理论,在实践中巩固理论,用理论指导实践,从而达到较好地掌握知识、提高实践能力创新能力的目的。如在电路的基本结构章节里面,要学习到有关电路组成的理论知识部分,与在此同时就可以介绍一些常用的电工工具和仪表的使用注意事项,并且,通过把家庭照明电路的简单安装实验搬到课堂上来,有针对性地把教材需要掌握的知识和电路的内容相结合起来,使学生在理解的过程中更贴近实际的生活,并通过真正的动手实践加强对该知识点的认识,予以巩固。经过这样的理实一体化的教学设计,学生的学习兴趣和学习热情就得到了大大的提高。
总之,要使学生能顺利学好《电工技术》,其实是教与学的一个互动的过程,既要求我们培养学生正确的学习方法,又要求我们有合适的教学方法。好的教学方法还需要我们教师在教学过程中不断地探索和研究。
参考文献:
【关键词】电子电工 晶闸变流 电力系统 励磁 集成化 高频化 全控化 电流转换器
电子电工技术是一种新型电工技术,传统电工技术是电子电工技术发展的基础,电工技术与电子技术联合应用于电力系统,可以提高电力系统的运行效率,文章主要分析了电子电工技术的作用,结合电子电工技术的特点,对如何更好的将电子电工技术应用于电力系统提出具体建议。
1 电子电工技术简述
1.1 电子电工技术的概念与特点
电子电工技术是一种新型电工技术,计算机技术的发展与普及是其产生的前提,传统电工技术是电子电工技术发展的基础。电子电工技术是电子技术与电工技术的有机结合,电子电工技术涵盖电子技术、电气工程、电子设备应用与维护、电力生产、电气制造等方面,是一项新型综合性技术。电子电工技术具有集成化、高频化、全控化、高效率化的特点。
1.2 电子电工技术的作用
电子电工技术有利于整合电力资源,提高电力资源的利用率,这也就达到优化电能的作用。电子电工技术可以促进机电一体化实现,电子电工技术的发展依赖于计算机技术,计算机系统较为稳定、安全、快捷,这对实现机电一体化具有较大的促进作用。
2 电子电工技术发电环节中的应用
2.1 静止励磁
静止励磁是一种非线性控制理论,静止励磁是指发电机无需自身带励磁机,励磁电源从厂用电供给,由可控硅直接整流控制,供给转子线圈,这时必须由碳刷换向才能通入转动的转子线圈。大型电厂的发电机组是静止励磁的主要应用领域,静止励磁与传统励磁机相比,优势显著。在发电机组中,主电路与调节电路是静止励磁的两个主要部分。在电力输送过程中,需要大量的设备,这些设备主要由电工电子器件构成,如放大器,滤波电路、整流电路等。静止励磁结构简单,稳定可靠,运行成本低,正在不断应用于各大电气系统的发电环节之中。
2.2 变速恒频励磁
水力发电中,水头的压力与流量共同决定水力发电的有效功率,抽水蓄能机的工作效率与水头流量和压力变化紧密相关。通过应用电子电工技术,转子励磁电流的恒变频率会适当调整整个发电系统,使发电系统中机组的自转速趋同于电流频率,恒定发电系统的输出频率,这就使得发电系统的整体运行效率得到提高,从而提升整个发电系统的经济效益。
2.3 机泵变频调速
在系统进行高低压互相转化时,应用电子电工技术,用变频机代替风机水泵变频器可以大幅提高电压转化的效率,使整个电气系统的运行成本得到降低,也就提高了电力系统运行的经济效益,我国目前机泵变频调速技术还没有大面积推广应用,但是其前景十分广阔,相信随着国家的重视,机泵变频调速技术将会在国民经济建设中发挥重要作用。
2.4 太阳能系统
太阳能是二十一世纪的核心清洁能源,电子电工技术对太阳能系统发电具有重要意义。太阳能转化为电能需要借助于大规模的集成电流,如果将电子电工技术应用于太阳能发电系统中,可以保证太阳能稳定有效输出,使太阳能成为一种稳定易用的能源,提高太阳能的利用率。
3 在输电环节的应用
输电环节是整个电力系统运行的关键,电子电工技术在输电环节的应用非常广泛,这有利于维护输电网路的安全与稳定。直流输电技术的应用、交流输电技术的应用、静止无功补偿器是其在输电环节应用的主要表现。电子电工技术结合机械控制技术可以提高输电线路的稳定性,将电子器件安装于输电线路之中,可实现对输送电量的实时观测,根据具体需求调整输电量,这就有利于减少电量在输送环节的损耗,提高电能输出效率。换流阀与晶闸管是电子电工器件的代表,将其应用于高压直流电输电中,可以降低变压器的使用频率,使输电转换设备自身的移动能力增强,也就降低了发电企业的运作成本。目前晶闸管已经成为电气开关的主流,晶闸管可以说是电子电工技术在发电系统静止无功补偿器应用方面的代表。晶闸管可实现对电器快速准确的控制,提高电力系统的运作效率。
4 在配电与节能环节的应用
4.1 配电环节
提高供电的稳定性与电能质量是当前电力系统亟需要解决的问题。配电阶段是电力系统中极为重要的组成部分,主要承担着维护供电安全与稳定,有效控制电能质量的作用。控制电能质量需要对电压、谐波、频率进行调整,而且还需控制波动与干扰,在配电环节应用电子电工技术,可以妥善的解决这些问题。将电子电工技术应用于电力系统的配电阶段,可以提高供电的稳定性与电能质量,有效克服了传统工频配电变压技术的弊端,能够抵御可能产生的配电瞬间波动,极大的改善了电能质量,并且能够对谐波进行随时的监控,有利于配电水平的提升。
4.2 节能环节
当前我国电力资源形势严峻,电力系统中应用电子电工技术可以调节峰谷、储存电能。电量输出并不是一成不变的,准备发电装机能力应以最大负荷为依据。电子电工技术可以直接将交流电转化为直流电,且可以并联方式储存与大的电容器之中,可根据电量使用大小,调整输电量,这就提高了电量的使用效率,目前电子电工技术快速发展,已经成功研发出电动机调速控制设备。将电动机进行改良,控制电动机的转速,用调速控制设备代替传统挡风设备可以将电动机的转速控制在合理范围内,这样就能够降低电动机能耗,而且不会降低电气系统的运行效率,这就实现了节能减排的目的。当前国外已经普遍用调速控制设备,电动机节能效果显著。
5 结语
当前电子电工技术快速发展,在电力系统中应用电子电工技术可以实现对电力系统运行活动的有效控制,优化发展传统电工技术。电子电工技术对于提高电力系统的运行效率具有重要意义,应当高度重视,深入研究,将电子电工技术与我国电力系统紧密结合,促进我国电力事业快速健康发展。
参考文献
[1]张承慧,崔纳新.交流电机变频调速及其应用[M].北京:北京机械工业出版社,2008.
[2]孟祥忠,王博.电力系统自动化[M].北京:北京大学出版社,2008.
1电子电工技术简述
1.1电子电工技术的概念与特点
电子电工技术是一种新型电工技术,计算机技术的发展与普及是其产生的前提,传统电工技术是电子电工技术发展的基础。电子电工技术是电子技术与电工技术的有机结合,电子电工技术涵盖电子技术、电气工程、电子设备应用与维护、电力生产、电气制造等方面,是一项新型综合性技术。电子电工技术具有集成化、高频化、全控化、高效率化的特点。集成化是指电子电工技术的全控型器件集成于一个基片;系统器件高度集中化;高频化是指电子电工器件工作速度较高;全控化是指电子电工器件实现了全自动控制;高效率化是指电子电工器件能够有效提高电力系统的运行效率。
1.2电子电工技术的作用
电子电工技术有利于整合电力资源,提高电力资源的利用率,这也就达到优化电能的作用。电子电工技术可以促进机电一体化实现,电子电工技术的发展依赖于计算机技术,计算机系统较为稳定、安全、快捷,这对实现机电一体化具有较大的促进作用。电子电工技术能够确定系统工频的发展方向,当前电力系统变频化与高频化是电子电工系统研究的主要方向,将电子电工技术应用于电力系统,有利于确定系统工频的发展方向。
2电子电工技术发电环节中的应用
2.1静止励磁
静止励磁是一种非线性控制理论,静止励磁是指发电机无需自身带励磁机,励磁电源从厂用电供给,由可控硅直接整流控制,供给转子线圈,这时必须由碳刷换向才能通入转动的转子线圈。大型电厂的发电机组是静止励磁的主要应用领域,静止励磁与传统励磁机相比,优势显著。在发电机组中,主电路与调节电路是静止励磁的两个主要部分。在电力输送过程中,需要大量的设备,这些设备主要由电工电子器件构成,如放大器,滤波电路、整流电路等。静止励磁结构简单,稳定可靠,运行成本低,正在不断应用于各大电气系统的发电环节之中。
2.2变速恒频励磁
水力发电中,水头的压力与流量共同决定水力发电的有效功率,抽水蓄能机的工作效率与水头流量和压力变化紧密相关。风力中风速的快慢决定发电的效率,风速变化,风车所捕捉最大风能时的转速也变化。通过应用电子电工技术,转子励磁电流的恒变频率会适当调整整个发电系统,使发电系统中机组的自转速趋同于电流频率,恒定发电系统的输出频率,这就使得发电系统的整体运行效率得到提高,从而提升整个发电系统的经济效益。
2.3机泵变频调速
在系统进行高低压互相转化时,应用电子电工技术,用变频机代替风机水泵变频器可以大幅提高电压转化的效率,使整个电气系统的运行成本得到降低,也就提高了电力系统运行的经济效益,我国目前机泵变频调速技术还没有大面积推广应用,但是其前景十分广阔,相信随着国家的重视,机泵变频调速技术将会在国民经济建设中发挥重要作用。
2.4太阳能系统
太阳能是二十一世纪的核心清洁能源,电子电工技术对太阳能系统发电具有重要意义。大功率电流转换器是太阳能系统发电的核心,大功率电流转换器设计与构造的基础即电子电工技术。太阳能转化为电能需要借助于大规模的集成电流,如果将电子电工技术应用于太阳能发电系统中,可以保证太阳能稳定有效输出,使太阳能成为一种稳定易用的能源,提高太阳能的利用率。
3在输电环节的应用
输电环节是整个电力系统运行的关键,电子电工技术在输电环节的应用非常广泛,这有利于维护输电网路的安全与稳定。直流输电技术的应用、交流输电技术的应用、静止无功补偿器是其在输电环节应用的主要表现。在直流输电过程中,送电测与受电侧可以依托晶闸变流设备,有利于克服因距离长,输电量大产生的不必要损耗,提高长途输电的效率。在交流输电技术中,深入推广柔流输电技术,能够有效控制输电电压与相位。弹性补偿技术是柔流输电的核心,不仅能够有效控制输电过程中产生的不必要损耗,还能对电力系统的整体安全运行提供一定的保障。电子电工技术结合机械控制技术可以提高输电线路的稳定性,将电子器件安装于输电线路之中,可实现对输送电量的实时观测,根据具体需求调整输电量,这就有利于减少电量在输送环节的损耗,提高电能输出效率。换流阀与晶闸管是电子电工器件的代表,将其应用于高压直流电输电中,可以降低变压器的使用频率,使输电转换设备自身的移动能力增强,也就降低了发电企业的运作成本。目前晶闸管已经成为电气开关的主流,晶闸管可以说是电子电工技术在发电系统静止无功补偿器应用方面的代表。晶闸管可实现对电器快速准确的控制,提高电力系统的运作效率。
4在配电与节能环节的应用
4.1配电环节
提高供电的稳定性与电能质量是当前电力系统亟需要解决的问题。配电阶段是电力系统中极为重要的组成部分,主要承担着维护供电安全与稳定,有效控制电能质量的作用。控制电能质量需要对电压、谐波、频率进行调整,而且还需控制波动与干扰,在配电环节应用电子电工技术,可以妥善的解决这些问题。将电子电工技术应用于电力系统的配电阶段,可以提高供电的稳定性与电能质量,有效克服了传统工频配电变压技术的弊端,能够抵御可能产生的配电瞬间波动,极大的改善了电能质量,并且能够对谐波进行随时的监控,有利于配电水平的提升。
4.2节能环节
当前我国电力资源形势严峻,电力系统中应用电子电工技术可以调节峰谷、储存电能。电量输出并不是一成不变的,准备发电装机能力应以最大负荷为依据。电子电工技术可以直接将交流电转化为直流电,且可以并联方式储存与大的电容器之中,可根据电量使用大小,调整输电量,这就提高了电量的使用效率,目前电子电工技术快速发展,已经成功研发出电动机调速控制设备。将电动机进行改良,控制电动机的转速,用调速控制设备代替传统挡风设备可以将电动机的转速控制在合理范围内,这样就能够降低电动机能耗,而且不会降低电气系统的运行效率,这就实现了节能减排的目的。当前国外已经普遍用调速控制设备,电动机节能效果显著。
5结束语
关键词:电力系统;电子电工;应用策略
中图分类号:TM7
文献标识码A
文章编号2095-6363(2017)04-0076-01
电子电工技术作为一门新兴的先进技术,为电力系统建设中实现系统化提供了技术层面的支持和保障,进而使电力系统能得以更好的发展。当前,我国电力系统中的很多环节都已经使用了电子电工技术。因此,只有对电子电工技术自身特点进行深入分析和了解,才能使其更好地发挥效用,为电力系统做好优质服务。
1.电子电工技术简述
1.1电子电工技术内涵的界定
电子电工技术内涵的界定比较复杂,但从字面可以简要概括为将电子技术同电工技术相结合,从而形成了涵盖电子技术以及电气工程技术等相关理论和技术应用的新型技术种类。具体包括电子产品制造及其应用等,涉及面较为广泛的电子电工技术具有集成化、高频化、全控化3个比较鲜明的特点,下面就来详细介绍一下。
1)电子电工技术集成化特点。电子电工技术最鲜明的特点就是集成化。所谓集成化就是把多种单元器件有机连接形成集成化电器系统。各单元型电器元件在系统中各自独立,但又是一个有机整体,相互影响相互作用。
2)电子电工技术高频化特点。针对电子电工技术而言,其最显著的特点就是具有高频化特点。近年来电子信息技术实现了快速发展,使电子元器件工作过程中耗能量降低,提高了其工作效率。同时,各种电器控制软件的开发和应用,也很大程度上提高了电子线路的工作效率。因此电路设备在运行过程中的工作效益得到了极大的提高,这就是电子电工技术的高频化体现。
3)电子电工技术具有全控化特点。全控化是电子电工技术又一显著特点。所谓全控化就是指在实际工作过程中,电子电工技术可以对所有电子元器件进行全程的把控和调整。
1.2电子电工技术的功用
电子电工技术作为一种综合性技术,将电子技术和电工技术两者进行了有机的整合,从而在电力系统的建设中起到了举足轻重的作用。具体表现为如下几方面内容。
1)能够进一步优化电力系统资源。应用电子电工技术能够让电力系统资源得到极大地优化。在电力系统中应用电子电工技术,既能够保障电力系统平稳运行,又能够有效减少故障的发生次数,更重要的是最大程度上解决了耗能问题,高效节能,使资源得到优化。
2)能够推动电力系统的智能化发展。随着现代科技的迅猛发展,机电行业也呈现迅猛发展态势。通过电子电工技术在电力系统中的应用,能够实现电力体系的网络化,进而明确了工频的发展方向。与此同时,计算机技术的深入发展,使很多电气元件体积变得更轻巧,而功能却更加强大,加快了电力系统智能化的发展。
2.电子电工技术的应用
2.1在电力系统中发电环节中的应用
电子电工技术在电力系统发电环节得到了广泛应用,但在这里具体说说3个方面的应用。
1)静止励磁。非线性控制理论是静止励磁的重要理论依据。这一理论的应用不仅可以使其在运行的过程中减少经济成本的投入,而且可以为整个电力系统的正常工作。根据我国电力系统现在运行情况分析,大型发电机对于静止励磁的应用较为广泛。应用静止励磁主要是对电路进行有效调节,保证发电机的正常运行。静止励磁在运行中,需要相关电子器件配合进行工作。而且为确保其正常运行,要利用放大器和整流电路等相关设备保证其正常电力供给。静止励磁可以使大型发电机的工作效率达到最优化,这是原有励磁器件所无法实现的。
2)变速恒频励磁。水力发电或者风力发电中,水流速度、水流量和风力大小、速度等等都会影响发电效果。变速恒频励磁能够利用对发电系统的控制来减少这些因素的影响,进而保证发电系统的稳定运行。
3)机泵变频调速。高压和低压进行相互转换这是电力系统经常进行的工作。在转换时利用变频机泵提高电压转换效率,可以减少电力系统的经济投入,使电力系统经济效益得到提升。
4)太阳能系统。太阳能是2l世纪的核心清洁能源,是现代社会环保理念下的重要资源。电子电工技术对太阳能系统发电具有重要作用,它可以使太阳能转换为电能,还可以将风能、水能等其他能量转换为电能。
2.2在电力系统输送电能环节中的应用
输送电环节是电力系统的重要环节,对电能的使用效果具有非常大的影响。在输送电能环节中,电子电工技术的应用重点体现在静止无功补偿器、高压直流电输电技术、柔流电输电技术这3个较为突出的方面。
1)静止无功补偿器简单的说就是把原来的电器控制开关改为晶闸管,通过晶闸管来对电器实行控制和调节。但是静止无功补偿器还处于研发阶段,没有形成成熟的技术,因此,想要在电力系统输电环节中应用静止无功补偿器还须加以等待。
2)高压直流电输电技术能够提高电能转换设备的移动能力,从而降低电能的损耗。
3)柔流电输电技术的使用不仅可以保证输电系统的稳定性,将输电水平掌握在可控范围内;而且还可以减少电量的损耗,提高电能输出率,避免不必要的输电故事发生。这样就可以使供电公司为各个终端客户创设一个稳定的输电和用电环境。
2.3在配电及节能环节中的应用
当前,电力系统非常重视配电率和节能率。工作中,运用电子电工技术,通过计算机技术提升配电的效率,同时降低电能损耗,从而实现电力系统的稳定、高效运行,优化整个电力系统。节约能源和可持续发展是社会发展的前提,电力系统更要充分利用电子电工技术,大胆创新,革新技术,提高配电率,减少能源消耗。